background image

Temat 1: Morfologia komórki i kolonii. Barwienie pozytywne proste 
                 i barwienie negatywne 

 

Literatura: 
 

1.  Kocwowa  E.:  Ćwiczenia  z  mikrobiologii  ogólnej  dla  wyższych  szkół  technicznych. 

PWN 1984, str. 32-49 (mikroskop, imersja, preparaty), 78-84 (metody barwienia), 95-
101 (morfologia komórki i kolonii),  

2.  Grabińska  –  Łoniewska  A.:  Ćwiczenia  laboratoryjne  z  mikrobiologii  ogólnej. 

Politechnika  Warszawska  1996,  str.  13-19  (mikroskop,  metody  barwienia,  pomiar 
wielkości komórek, preparaty). 

 

Aby zaliczyć to ćwiczenie student powinien: 

wiedzieć,  w  jakim  celu  określa  się  morfologię  komórek  i  kolonii;  znać  podstawowe  typy 
morfologiczne  komórek  bakteryjnych;  znać  rodzaje  preparatów  i  etapy  ich  przygotowania; 
wiedzieć, dlaczego barwi się komórki drobnoustrojów; znać ogólny podział metod barwienia 
preparatów;  rozumieć,  dlaczego  przy  użyciu  obiektywu  o  powiększeniu  100x  stosuje  się 
olejek  imersyjny;  znać  cechy,  które  bierze  się  pod  uwagę  przy  opisie  morfologii  kolonii  i 
umieć  opisać  wybraną  kolonię;  znać  pojęcia:  morfologia,  imersja,  pleomorfizm,  kolonia, 
kolonia  typu  S  i  R;  umieć  wykonać  preparat  barwiony  błękitem  metylenowym  i  preparat 
barwiony negatywnie. 
 
      Morfologia zajmuje się zewnętrznym wyglądem komórek i ich zgrupowań.(z gr. morphe – 
kształt). Ma to znaczenie w identyfikacji drobnoustrojów, czyli określeniu, z jakim gatunkiem 
mamy  do  czynienia.  Oczywiście  na  podstawie  jedynie  cech  morfologicznych  nie  da  się 
precyzyjnie  zidentyfikować  gatunku  (konieczne  są  tu  również  m.  in.  testy  biochemiczne). 
Badania  te  dostarczają  jednak  niezbędnych  wstępnych  informacji  pozwalających  zawęzić 
krąg poszukiwań. Na przykład stwierdzenie, że badane komórki mają kształt kulisty, pozwala 
wykluczyć dużą grupę bakterii cylindrycznych.   
      Komórki  bakteryjne  mają  rozmiar  rzędu  1  m  (10

-6

m). Ich kształt da się sprowadzić do 

trzech podstawowych typów morfologicznych:  

  kulisty, 
  cylindryczny, 
 

skręcony. 

Formy kuliste nazywane są ziarniakami (łac. coccus). Ziarniaki mogą występować jako  

pojedyncze  komórki  lub  układy  dwukomórkowe  (dwoinki),  wielokomórkowe  ułożone  w 
pakiety sześcienne (pakietowce), łańcuszki (paciorkowce) lub grona (gronkowce). 
     Formy  cylindryczne  nazywa  się  pałeczkami  (łac.  bacterium).  Należy  tu  najważniejsza  z 
sanitarnego  punktu  widzenia  grupa  bakterii  -  bakterie  jelitowe.  Niektóre  pałeczki  są  na 
jednym  końcu  grubsze  i  przypominają  maczugę  (corynebacterium  -  maczugowiec).  Część 
form  pałeczkowatych  bardziej  wydłużona  i  prostopadle  ucięta  na  końcach  określana  jest 
mianem laseczek (łac. bacillus). Laseczki mają zdolność do wytwarzania wewnątrz komórek 
tzw.  przetrwalników  (endospor),  które  sprawiają,  że  są  one  niezwykle  odporne  na 
niekorzystne warunki środowiska (wytrzymują gotowanie i długotrwałe wysuszenie). 
     Formy  skręcone  mają  zwykle  albo  postać  przecinkowato  zgiętych  pałeczek 
(przecinkowce) albo komórek skręconych śrubowato (śrubowce i krętki). 
     Niektóre  bakterie  tworzą  formy  nitkowate,  w  tym  rozgałęzione  (np.  promieniowce). 
Jeszcze  inne  wykazują  tzw.  pleomorfizm  (wielopostaciowość)  przybierając  różne  formy 

background image

morfologiczne. Np. pospolite bakterie glebowe z rodzaju Arthrobacter w zależności od ilości 
składników  pokarmowych  w  podłożu,  mają  albo  postać  pałeczek  (gdy  jest  dużo  pokarmu) 
albo  ziarniaków  (w  warunkach  głodowych).  Dlatego  formy  te  określa  się  mianem 
ziarniakopałeczek. Pleomorfizm można też wywołać sztucznie, np. działając penicyliną, która 
zaburza  syntezę  ściany  komórkowej.  Powstają  wówczas  komórki  o  zniekształconym, 
wydłużonym  i  często  rozgałęzionym  kształcie,  tzw.  formy  L.  Po  zaprzestaniu  działania 
czynnika szkodliwego, komórki wracają do swojej naturalnej postaci.       
     W  stanie  naturalnym  bakterie  są  słabo  widoczne  pod  mikroskopem  i  trudno  jest  określić 
ich  morfologię.  Dlatego  w  celu  ich  lepszego  uwidocznienia  stosuje  się  różnorodne  techniki 
barwienia. Ogólnie barwienie dzieli się na 

 

proste, gdy używa się jednego barwnika, 

 

złożone, gdy używa się przynajmniej dwóch barwników.  

Stosując inne kryterium podziału można wyróżnić: 

 

barwienie pozytywne, gdy barwi się obiekt badań, 

  barwienie negatywne, gdy barwi się jedynie tło. 

     Aby  zabarwić  bakterie,  należy  najpierw  wykonać  preparat.  Preparat  wykonuje  się  na 
szkiełku mikroskopowym przedmiotowym (podstawowym) przez naniesienie drobnoustrojów 
na jego powierzchnię. Wyróżnia się dwa podstawowe rodzaje preparatów: 

 

preparaty przyżyciowe, 

  preparaty utrwalone. 

     W  pierwszym  przypadku  naniesione  na  szkiełko  mikroorganizmy  zachowuje  się  przy 
życiu,  a  w drugim komórki poddaje się tzw.  utrwaleniu. Celem utrwalania jest zwiększenie 
podatności  komórek  na  barwienie  i  zapobieżenie  zmyciu  komórek  ze  szkiełka  w  trakcie 
procesu  barwienia.  Utrwalanie  może  polegać  np.  na  ogrzewaniu  preparatu  w  płomieniu 
palnika  lub  na  polaniu  go  alkoholem.  W  efekcie  komórki  giną  i  ich  osłony  stają  się 
przepuszczalne  dla  barwników.  Poza  tym  wewnętrzne  struktury  komórkowe  ulegają 
denaturacji odsłaniając grupy funkcyjne makromolekuł reagujące z barwnikami.  
      Do  barwienia  pozytywnego  stosuje  się  zwykle  barwniki  zasadowe,  czyli  takie,  które  w 
roztworach wodnych mają ładunek dodatni. Dodatnio naładowane jony barwnika łatwo łączą 
się  bowiem  ze  zwykle  ujemnie  naładowanymi  komórkami  bakterii.  Często  stosowanymi 
barwnikami zasadowymi są m. in.: błękit metylenowy, fiolet krystaliczny, fuksyna karbolowa 
i safranina. Inną techniką barwienia bakterii jest barwienie negatywne, w którym barwi się nie 
obiekt, lecz tło. Używa się do tego celu barwników kwaśnych o ładunku ujemnym, których 
jony są odpychane od bakteryjnych ścian komórkowych. Są to barwniki o charakterze tuszu 
np.  tusz  chiński  lub  nigrozyna.  Barwienie  negatywne  stosuje  się  wówczas,  kiedy  chcemy 
lepiej  uwidocznić  bakterie  nie  przyjmujące  barwników  (np.  krętki  wywołujące  kiłę)  lub  w 
celu uwidocznienia otoczek bakteryjnych.  
     Komórka  bakteryjna  po  dostaniu  się  na  powierzchnię  zestalonej  pożywki,  zaczyna  się 
dzielić  (z  różną  szybkością,  zależną  od  czynników  zewnętrznych  i  od  gatunku)  i  po 
określonym czasie (zwykle paru dób) wytwarza bardzo liczne zgrupowanie komórek zwane 
kolonią  (kolonią  powierzchniową),  które  jest  widoczne  gołym  okiem.  W  jednej  kolonii 
znajduje  się  ok.  10

9

  komórek.  Wygląd  zewnętrzny  kolonii  powierzchniowej,  czyli  jej 

morfologia, jest charakterystyczny dla danego rodzaju mikroorganizmu, dlatego jest pomocny 
w jego identyfikacji. 
     Niektóre  gatunki  bakterii  tworzą  dwa  typy  kolonii:  S  i  R.  Kolonie  typu  S  mają  gładką 
powierzchnię  (ang.  smooth  -  gładki  ),  a  kolonie  R  szorstką  (ang.  rough  -  szorstki).  Jest  to 
związane  z  różnicami  w  budowie  błony  zewnętrznej  pokrywającej  ścianę  komórkową  tych 
bakterii;  komórki  tworzące  kolonie  R  wykazują  braki  w  kompleksie  lipopolisacharydowym 
(LPS)  tworzącym  tę  błonę.  Jako  że  błona  zewnętrzna  odpowiada  za  właściwości 

background image

chorobotwórcze  wielu  bakterii  (np.  pałeczek  Salmonella),  szczepy  tworzące  kolonie  typu  R 
nie wywołują zakażeń.  
     Mniej charakterystyczne kolonie powstają, gdy komórka znajdzie się nie na powierzchni, 
lecz  w  głębi  zestalonej  pożywki.  Powstają  wówczas  tzw.  kolonie  wgłębne,  mające  zwykle 
kształt  soczewkowaty,  z  powodu  ciśnienia  działającego  wewnątrz  pożywki  na  dzielące  się 
komórki.  
        
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

background image

                                               CZĘŚĆ PRAKTYCZNA 
 
Zadanie 1
. Morfologia komórki – wykonanie barwienia prostego błękitem metylenowym 
 
            Przygotowanie preparatu i utrwalenie go: 
 

1.  Odtłuścić na sucho szkiełko przedmiotowe pocierając je dość mocno kawałkiem 

mydła (z jednej strony), po czym usunąć jego resztki czystą szmatką. 

2.  Zapalić palnik gazowy i wyżarzyć w płomieniu ezę. 
3.  Po  ostudzeniu  ezy  opalić  korek  i  wylot  probówki  zawierającej  zawiesinę  bakterii 

przeznaczoną do barwienia. 

4.  Małym palcem tej ręki, która trzyma ezę wyciągnąć korek z probówki i (trzymając go) 

pobrać ezą hodowlę bakterii. 

5.  Opalić wylot probówki i korek, a następnie zamknąć nim probówkę. 
6.  Odstawić probówkę do statywu. 
7.  Wykonać rozmaz pobranej zawiesiny po odtłuszczonej powierzchni szkiełka. 
8.  Odłożyć preparat na ramki wanienki w celu wysuszenia. 
9.  Wyżarzyć ezę i odstawić ją do statywu. 
10. Po wyschnięciu preparatu chwycić go pęsetą i trzykrotnie przesunąć nad płomieniem 

palnika (utrwalanie termiczne). 

 

Barwienie błękitem metylenowym: 


1.  Odczekać chwilę i zalać utrwalony preparat błękitem metylenowym na 1,5 minuty. 
2.  Spłukać wodą i wysuszyć przykładając delikatnie kawałki bibuły. 
3.  Umieścić preparat na stoliku mikroskopowym i położyć kroplę olejku imersyjnego na 

środek preparatu. 

4.  Nastawić obiektyw imersyjny (100x) i kręcąc śrubą makrometryczną obniżać go aż do 

momentu zetknięcia się czoła obiektywu z olejkiem. 

5.  Śrubą mikrometryczną nastawić ostrość i obserwować preparat.  
 
Określ morfologię obserwowanych komórek i wykonaj rysunek: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

background image

Zadanie 2. Morfologia komórki – wykonanie barwienia negatywnego 
  

1.  Pobrać dwa szkiełka przedmiotowe i jedno z nich odtłuścić jak w zadaniu 1. 
2.  Pobrać  sterylną  pipetą  1  kroplę  zawiesiny  bakterii  przeznaczonej  do  barwienia 

negatywnego i położyć ją na odtłuszczone szkiełko. 

3.  Pobrać  inną  pipetą  1  kroplę  tuszu  (lub  nigrozyny)  i  położyć  ją  obok  kropli  z 

bakteriami. 

4.  Drugim szkiełkiem (jego krótszym brzegiem) zmieszać obie krople i wykonać rozmaz 

trzymając szkiełko pod kątem ok. 45

0

 i przeciągając wzdłuż pierwszego szkiełka. 

5.  Pozostawić preparat do wyschnięcia i oglądać pod imersją  

 
UWAGA!  Bakterie  barwione  tą  metodą  pozostają  żywe.  Należy  zachować 
szczególną ostrożność przy obchodzeniu się z preparatem! 

 

Określ morfologię obserwowanych komórek i wykonaj rysunek:      

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Zadanie 3. Pomiar wielkości komórek bakteryjnych za pomocą okularu mikrometrycznego  
                   (z użyciem instrukcji obsługi okularu) 
       1.Wycechować mikrometr okularowy, tzn. określić wartość odległości między kreskami 
           podziałki, za pomocą płytki z podziałką wzorcową (jedna działka na płytce wzorcowej  
           równa jest 0,01 mm) i obliczyć powiększenie obiektywu (P).  
       2. Dokonać pomiaru długości komórki bakteryjnej (ΔL = L

2

 – L

1

) nastawiając wskaźnik 

           (środek krzyża) na punkty krańcowe komórki.  
       3. Obliczyć rzeczywiste wymiary badanej komórki X =  ΔL/P 
 

 

 
Zadanie 4.
 Morfologia kolonii 
     
     Wybierz dwie różne kolonie spośród wyrosłych na pożywce agarowej na szalce Petriego i 
opisz  ich  morfologię  uwzględniając:  wielkość,  kształt,  wzniesienie,  brzeg,  przejrzystość, 
barwę, strukturę, kształt i wzrost. Opisując kolonie korzystaj z lupy i tablic. Wykonaj rysunki: