Поверхностные структуры бактериальной клетки — студенческий портал

Поверхностные структуры бактериальной клетки - Студенческий портал Поверхностные структуры бактериальной клетки - Студенческий портал Поверхностные структуры бактериальной клетки - Студенческий портал Поверхностные структуры бактериальной клетки - Студенческий портал Поверхностные структуры бактериальной клетки - Студенческий портал Поверхностные структуры бактериальной клетки - Студенческий портал Поверхностные структуры бактериальной клетки - Студенческий портал Поверхностные структуры бактериальной клетки - Студенческий портал Поверхностные структуры бактериальной клетки - Студенческий портал Поверхностные структуры бактериальной клетки - Студенческий портал

Липиды • Нейтральные (жиры, воска, каротиноиды, стероиды) – продукты метаболизма, мало влияют на структуру мембран; • Амфифильные (фосфолипиды, гликолипиды, жирные кислоты) – основной структурный компонент мембран; • Жирорастворимые витамины (витамины А, Д, Е, К) – некоторые выполняют роль антиоксидантов. 11

Фосфолипиды Типы: 1) глицерофосфолипиды; 2) сфингофосфолипиды.

Гидрофобный хвост Гидрофильная головка Холин Фосфат Глицерол Жирная кислота Молекула глицерофосфолипида (на примере фосфотидилхолина) 1 и 2 гидроксильная группы этерифицированы ЖК (на втором – ненасыщенная ЖК) 3 гидроксильная группа образует сложную связь с фосфорной кислотой С фосфорной кислотой взаимодействует азотистое (холин, этаноламин, серин) или безазотистое (инозит, глицерин) основание. 12

Фософолипиды мембраны Олеат Пальмитат 13

Глицерофосфолипиды Фосфатидилхолин – основной компонент мембран протист и животных Фосфатидилэтаноламин – основной компонент мембран бактерий Лизофосфолипиды – производные глицерофофсолипидов, утративших одну из двух ацильных групп (при действии фосфолипаз) Кардиолипины – димерные формы фосфолипидов, объединенные по полярной головке (во внутренней мембране митохондрий, мембране бактерий) Плазмалогены – модифицированные глицерофосфолипиды, у которых одна ЖК заменена на виниловый спирт 14

Сфингофосфолипиды Построены на основе сфингозина – длиноцепочечного ненасыщенного аминоспирта. Аминогруппа спирта ацилируется насыщенной жирной кислотой с образованием церамида. Гидроксильная группа этерефицируется фосфорной кислотой с холином, серином или этаноламином. Типичный представитель – сфингомиелин. 15

Жирные кислоты фосфолипидов 14: 0 16: 0 18: 1 18: 2 18: 3 20: 4 16

Цитоплазматическая мембрана. Фософолипиды мембраны Углеводы Гликопротеиды Глобулярный белок Транспортный белок Холестерол Гликолипид Погруженный белок Трансмембранный белок Филаменты Билипидный слой Переферический белок Фосфолипид Гидрофильный участок Гидрофобный участок 17

Самоорганизация биологических мембран Формирование мезоморфных структур определяется: 1)Липотропный мезоморфизм (липид/вода) 2)Термотропный мезоморфизм Липосома Мицелла Двойной слой 3)Энергетически выгодно формирование монослоя на разделе фаз вода-масло или вода -газ. 4)Критическая концентрация мицеллообразования (ККМ)

Подвижность биологических мембран Латеральная – перемещение фосфолипидов в переделах одного слоя Трансбислойный переход – переход фосфолипидов между слоями (на 12 порядков медленнее) Высокая Средняя Очень низкая 19

Различия в строении мембраны у разных экологических групп микроорганизмов Липиды архебактерий Фитаниловый эфир глицеина Бислойная мебрана эубактерий и некоторых архебактерий (слева) и монослойная мембрана термофильных архебактерий (справа) Бифитаниловый эфир глицеина Изопреноид из полярных липидов R – остатки фосфорной кислоты или сахара; обведены полярные области 1 – гидрофильный участок 2 – гидрофобный участок 20

Стеролы Обладают большей трансбислойной подвижностью Обеспечивают быструю адаптацию формы мембраны Встречаются у Mollicutes и эукариот 21

Компоненты цитоплазматической мембраны Внеклеточное пространство Транспортный белок Интегральный белок Углеводы Гидрофильная головка Гликопротеиды Фосфолипидный бислой Фосфолипид Холестерол Гликолипид Погруженный белок Трансмембранный белок Переферический белок Трансмембранный белок Гидрофобный хвост Цитоплазма 22

Белки мембраны (топологическая классификация) Трансмембранные белки Связывание с мембраной за счёт (1) единичной трансмембранной альфа-спирали, (2) множественных трансмембранных альфаспиралей, (3) бета-складчатой структуры. 23

Белки мембраны (топологическая классификация) Интегральные белки Связывание с мембраной за счёт (1) амфипатической альфа-спирали, параллельной плоскости мембраны, (2) гидрофобной петли, (3) ковалентно соединённого жирнокислотного остатка, (4) электростатического взаимодействия (прямого или кальций-опосредованного). 24

Функциональная ассиметрия мембраны 25

Структура некоторых нейтральных липидов хиноны (транспорт электронов) ундекапренол и долихол (перенос сахаров) каротиноиды и ретиналь (поглощение света) сквален и гопаноиды (стабильность мембраны) Гопаноид (бактериогопантетрол) Сквален Каротиноид (спириллоксантин) 26

Гликопротеиды и гликолипиды мембраны Гликопротеи ны (устар. гликопротеиды) — это сложные белки, в которых белковая (пептидная) часть молекулы ковалентно соединена с одной или несколькими группами гетероолигосахаридов. Гликолипиды — комплексы, образованные молекулой липида и олигосахарида 27

Источник: https://present5.com/poverxnostnye-struktury-bakterialnoj-kletki-citoplazmaticheskaya-membrana-citologiya-mikroorganizmov/

Поверхностные структуры бактерий

Основные поверхностные структуры бактериальной клетки — капсула, жгутики и микроворсинки. Их наличие — относительно стабильный признак, используемый для идентификации бактерий.

Поверхностные структуры бактериальной клетки - Студенческий портал Поверхностные структуры бактериальной клетки - Студенческий портал

Капсула бактерий

Клеточную оболочку многих бактерий окружает слой аморфного, сильно обводнённого вещества. Этот покров выполняет важные функции: делает оболочку клетки (состоящей из клеточной стенки и ЦПМ) более плотной и прочной, предохраняет бактерии от воздействия бактерицидных факторов, обеспечивает адгезию на различных субстратах, может содержать запасы питательных веществ.

Организация капсул бактерий. Основную роль в организации капсул бактерий играет ЦПМ. Выделяют микрокапсулы (выявляемые только при электронной микроскопии в виде слоя мукополисахаридных микрофибрилл) и макрокапсулы (обнаруживают при световой микроскопии).

У некоторых бактерий полимеры клеточной оболочки, выделяемые наружу, свободно располагаются вокруг неё, образуя слизистый слой. Капсулированные бактерии могут превращаться в бескапсульные варианты и, поскольку первые образуют мукоидные или гладкие (S), а бескапсульные — шероховатые (R) колонии, это явление известно как S- и R-диссоциация.

Капсула и слизистый слой не препятствуют поступлению и выходу различных веществ из бактериальной клетки, а также плохо удерживают красители.

Состав капсул бактерий. В состав большинства бактериальных капсул входят сложные полисахарид ды.

Капсулы также могут содержать соединения азота (например, у пневмококков капсула состоит из полисахаридов, глюкозамина и глюкуроновой кислоты), но могут и не содержать азот (например, капсулы лейконостоков состоят из декстрана, левулана, фруктозана и других полимеризованных моносахаров).

Капсулы некоторых болезнетворных бактерий (например, Bacillus anthracis) формируют полисахариды и полипептиды, образованные мономерами D-глутаминовой кислоты. Поскольку D-аминокислоты устойчивы к воздействию протеаз, такая капсула лучше защищает бактерию от ферментативных воздействий фагоцитов.

Грамотрицателъные бактерии имеют сравнительно тонкую клеточную стенку. В ней выделяют два слоя — пластичный и ригидный. Последний образован одним, редко двумя слоями пептидогликана, содержание которого составляет не более 20% сухой массы клеточной стенки.

На пептидогликановом каркасе расположены фосфолипиды, липополисахариды (ЛПС) и белки, образующие пластичный слой. Толщина пластичного слоя значительно превышает размеры монослоя пептидогликана.

Его компоненты расположены мозаично и могут образовывать дополнительную внешнюю мембрану либо переходить в капсулу.

Фосфолипиды клеточной стенки пластичного слоя прикреплены к пептидогликану липопротеинами, пересекающими периплазматическое пространство. Обработка детергентами (например, додецилсульфатом натрия) приводит к нарушению этих связей. Основное отличие внешнего фосфолипидного слоя от внутреннего ригидного — высокое содержание липополисахаридов.

Поверхностные структуры бактериальной клетки - Студенческий портал

Липополисахариды клеточной стенки состоят из липидной части (липид А), базисной части молекулы полисахарида (сердцевина) и боковых полисахаридных цепей (рис. 4-5). Иммуногенные свойства проявляют боковые полисахаридные цепи и сердцевина.

Боковые полисахаридные цепи отвечают за антигенную специфичность молекулы липополисахаридов и называются О-Аг. Липидная часть термоустойчива и отвечает за биологические эффекты ЛПС.

Структура ЛПС имеет большое диагностическое значение, поскольку разные виды или серовары патогенных грамотрицательных бактерий отличаются друг от друга составом боковых цепей ЛПС внешней мембраны.

Цитоскелет клетки кроме клеточного центра с центриолями включает в себя микрофиламенты, реснички, жгутики с базальными тельцами — все это составляет опорно-двигательную систему клетки. Микрофиламенты представлены нитями диаметром 6 нм, состоящими из белка актина.

Сеть микрофиламентов располагается непосредственно под плазмалеммой многих эукариотических клеток. Цитоскелет определяет форму клетки, участвует в движениях клетки (например, туфелька), в делении и перемещениях самой клетки, во внутриклеточном транспорте органоидов и отдельных соединений.

Микрофиламенты выполняют еще функцию арматурного стержня клетки.

Реснички и жгутики — органоиды, выступающие из клетки, их диаметр около 0,25 мкм. В середине ресничек и жгутиков расположены микротрубочки. Основная функция — органоиды движения. Жгутики отличаются от ресничек лишь длиной. Внутри них тянутся микротрубочки — полые белковые цилиндры с внешним диаметром 25 нм.

В ресничках и жгутиках они располагаются по системе 9+2: девять двойных (дуплетов) микротрубочек образуют стенку цилиндра, в центре которого находятся две микротрубочки. Дуплеты могут скользить относительно друг друга, что заставляет ресничку или жгутик изгибаться. Реснички и жгутики укреплены в цитоплазме базальными тельцами, лежащими в основании этих органоидов (органелл).

Каждое базальное тельце состоит из девяти троек микротрубочек, в его центре микротрубочек нет.

Поверхностные структуры бактериальной клетки - Студенческий портал Поверхностные структуры бактериальной клетки - Студенческий портал

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Дата добавления: 2016-07-18; просмотров: 3209;

Источник: https://poznayka.org/s36040t1.html

Строение бактериальной клетки

Поверхностные структуры бактериальной клетки - Студенческий порталСтроение бактериальной клетки было исследовано и описано еще с изобретением микроскопа. Кстати, об изобретении микроскопа можно почитать тут. Все существующие структурные компоненты клетки бактерий делятся на два типа: основные и временные. К основным относятся такие компоненты:

  • клеточная стенка;
  • цитоплазматическая мембрана и ее дополнительные компоненты;
  • цитоплазма и рибосомы;
  • нуклеоид.

Временные компоненты структуры бактериальной клетки образуются у нее на время для выполнения некоторых функций и включают защитную капсулу, жгутики, слизистый чехол, ворсинки и эндоспоры, которые образуются в результате определенных процессов жизненного цикла бактерий. Примечательно, что у некоторых видов они вообще отсутствуют.

Клеточная стенка как основной структурный компонент бактериальной клетки

Клеточная стенка в структуре клетки бактерии находится между цитоплазматической мембраной и природной капсулой. У бактерий, которые не имеют капсулы, эта стенка являет собой внешнюю оболочку клетки.

Клеточная стенка выполняет рад важнейших функций, среди которых защитная и функция, благодаря которой бактерии определяют свою форму. Такая стенка обязательна для всех прокариотов. Клеточная стенка состоит из специфического полимера, название которого пептидогликан.

Этот полимер имеет сложное строение, чем и объясняется удивительная прочность клеточной стенки прокариот.

Цитоплазматическая мембрана, нуклеоид и жгутики бактериальной клетки

Не малое значение в строении бактериальной клетки имеют и цитоплазматическая мембрана, нуклеоид и жгутики. Цитоплазматическая мембрана – это трехслойная мембрана, которая состоит из двух основных рядов фосфолипидов. Также в ее структуре наблюдается наличие интегральных белков.

Нуклеоид представляет собой своеобразное ядро у бактерий. Он находится в центре бактериальной клетки и выполняет практически те же функции, что и обычное ядро. Однако в отличие от настоящего ядра, как у эукариот, нуклеоид не имеет гистонов, ядерной оболочки и ядрышка.

Жгутики – это основные органоиды движения в бактериальной клетке. Жгутиками называют маленькие и тонкие нити, которые способны свободно перемещать все строение бактериальной клетки.

Жгутики крепятся к внешней клеточной стенке и к цитоплазматической мембране с помощью специальных дисков. В разных видов клеток бактерий наблюдается разное количество жгутиков.

В одних видов жгутик только один, а в других их может быть даже несколько сотен.

Строение бактериальной клетки — видео

Источник: https://life-students.ru/stroenie-bakterialnoj-kletki/

Просто о структуре бактерий

Обязательными структурными элементами бактерий являются: цитоплазма с нуклеоидом и рибосомами, цитоплазматическая мембрана (ЦПМ), клеточная стенка.

Читайте также:  Задачи социальной психологии - студенческий портал

Цитоплазма прокариотов в отличие от эукариотов не содержит митохондрий и хлоропластов, аппарата Гольджи, лизосом, эндоплазматической сети. Нуклеоид выполняет в клетке бактерий функцию ядра, т.е.

является носителем генетической информации, однако, в отличие от ядра эукариотической клетки, он не имеет ядерной мембраны, не делится митозом. Нуклеоид состоит из замкнутой в кольцо нити ДНК. В генетическом отношении ДНК нуклеоида является единственной бактериальной хромосомой.

В связи с этим бактерии имеют гаплоидный набор генов, контроли­рующих все их жизненно важные функции. Органеллы цитоплазмы выявляются при электронной микроскопии.

Цитоплазматическая мембрана ограничивает снаружи цитоплазму и состоит из тонкого слоя фосфолипидов и белка.

Функции ЦПМ: получение энергии в результате биологического окисле­ния, участие в питании посредством активного транспорта веществ, участие в биосинтезе веществ, делении клетки.

В состав ЦПМ входят окислительные ферменты, пермеазы, различные биосинтетические ферменты. ЦПМ выявляют при электронной микроскопии.

Клеточная стенка у Гр+ бактерии, как правило, содержит многослойный пептидогликан, который придает клеточной стенке прочность.

Клеточная стенка определяет форму бактерий, служит для механической защиты, участвует в питании за счет диффузии и осмоса.

У Гр- бактерий клеточная стенка представлена тонким слоем пептидогликана, покрытого наружной мембраной, в состав которой входят белки, фосфолипиды и липополисахариды (ЛПС).

Наружная мембрана клеточной стенки патогенных микробов во многом определяет специфичность их взаимодействия с организмом хозяина и помогает в распознавании близкородственных микробов.

По компонентам и структуре клеточной стенки, биохимическим ме­ханизмам ее синтеза бактерии коренным образом отличаются от животных и растений. Поэтому лекарственные препараты, специфически воздействующие, например, на бактериальные стенки, безвредны для высших организмов. Клеточную стенку бактерий выявляют при электронной мик­роскопии, специальным окрашиванием или в опыте плазмолиза.

Необязательные структурные элементы.                   

К ним относят;   капсулу, спору, включения, жгутики, пили.

Капсула представляет собой поверхностно расположенное слизистое образование, которое по химической природе чаще является полисахаридом.

Капсула выполняет защитную функцию, пре­дохраняя клетку во внешней среде от высыхания и других неблагоприятных факторов, а в орга­низме хозяина — от фагоцитоза, бактериолизиса и других реакций, лекарственных препаратов. Бак­терии, образующие капсулу в организме и на питательных средах, называют капсульными (например, клебсиеллы пневмонии).

Некоторые бактерии образуют макрокапсулу только в орга­низме (золотистый стафилококк, стрептококк пневмонии, палочка сибирской язвы, возбудитель чумы, туляремии и др.). Многие бактерии образуют микрокапсулу: возбудитель коклюша, пато­генные энтеробактерии и др.

Капсулу выявляют методом Бурри-Гинса: бактерии смешивают с ка­плей туши, распределяют их по стеклу виде тонкого мазка и фиксируют. После окрашивания раз­веденным карболовым фуксином в световом микроскопе на серо-коричневом (тушевом) фоне препарата видны красные тела бактерий, окруженные бесцветными зонами капсул.

Споры являются формой существования, предназначенной для сохранения бактерий во внешней среде. В одной бактериальной клетке в течение 12-18 часов формируется 1 спора, которая при благоприятных условиях за 4-6 часов прорастает в I вегетативную клетку.

Спорообразующими являются, как правило, Гр+ палочковидные бактерии: те, у которых диаметр споры не превышает поперечный размер клетки, называют бациллами, те, у которых диаметр больше — клостридиями.

Устойчивость спор к неблагоприятным физико-химическим воздействиям связана с наличием мно­гослойной оболочки, повышенным содержанием липидов, ионов кальция, магния, вода в связан­ном состоянии. Жизнеспособность спор при обычных условиях может сохраняться в течение деся­тилетий и столетий.

Для уничтожения спор применяют методы стерилизации (пар под давлением, горячий воздух и др.). Споры окрашиваются плохо. Для выявления используют сложные методы окраски (по Циль-Нильсону, Ожешке и др.)

Включения. В клетках прокариотов можно обнаружить включения (скопления полисахари­дов, липидов, полифосфатов, серы). У дифтерийной палочки и некоторых других бактерий в цито­плазме обнаруживаются зёрна волютина (полифосфаты), выполняющие функцию запасного веще­ства (источника фосфора и энергии).

Включения и цитоплазма по-разному окрашиваются одними и теми же красителями. Например, при окраске уксусно-кислым генцианвиолетом цитоплазма у дифтерийной палочки окрашивается в бледно-фиолетовый цвет, а расположенные по полюсам зер­на волютина — в темно-фиолетовый.

Обнаружение зерен волютина имеет диагностическое значение.

Жгутики — являются поверхностными придатками бактериальной клетки, состоят из белка флагеллина и выполняет функцию движения.

Наиболее подвижки микробы с 1 жгутиком — монотрихи (холерный вибрион) менее подвижны микробы с пучком жгутиков на одном из полюсов — лофотрихи (синегнойная палочка) или имеющие жгутики на обоих полюсах — амфитрихи; наименее подвижны перитрихи, у которых жгутики расположены по бокам или по, всей поверхности (мно­гие энтеробактерии). В световом микроскопе жгутики не видны. Для их выявления используют прямые методы: электронную микроскопию или специальное окрашивание, позволяющие увели­чить размеры жгутиков, например, за счет наслоения солей тяжелых металлов. С целью косвенного выявления жгутиков изучают подвижность микробных клеток. Для этого готовят нативные препараты (раздавленная или висячая капля), которые микроскопируют в затемненном поле зрения, темнопольном или фазовоконтрастном микроскопах.

Пили также являются поверхностными придатками бактериальной клетки и представляют со­бой тончайшие нити (тоньше и короче жгутиков), состоят из белка пилина. Функцией пилей являются прикрепление к субстрату; они также способствуют контакту клетки — донора с клеткой — реципиентом при конъюгации.

Наличие пилей у патогенных микробов во многом определяет их способность вызывать заболевание, т.к. они необходимы для осуществления адгезии (прилипания). Прямое выявление пилей возможно только при электронной микроскопии.Поверхностные структуры бактериальной клетки - Студенческий портал

Химический состав бактериальной клетки.

Основными веществами, входящими в ее состав являются: вода(свободная и связанная), нук­леиновые кислоты (ДНК и РНК), белки, углеводы, липиды и минеральные соли.

Свободная вода, являясь универсальной дисперсионной средой, участвует в метаболизме, связанная вода — опреде­ляет устойчивость клетки к физическим факторам. Нуклеиновые кислоты являются носителями наследственной информации.

Белки входят в состав различных структур бактериальной клетки, являются составной частью ферментов, токсинов, антигенов, определяют отношение к красителям, лекарственным и дезинфицирующим веществам.

Углеводы являются источником энергии, и, наря­ду с белками, могут определять специфичность бактерий. Липиды определяют заряд клетки и про­ницаемость мембран, устойчивость к кислотам, щелочам, спиртам, а также токсичность микроба.

Источник: https://easymedicine.ru/struktura-bakterialnoj-kletki.html

Охарактеризуйте поверхностные структуры микробной клетки и их роль с точки зрения биотехнологии

Нужна помощь в написании работы?

Основные поверхностные структуры бактериальной клетки — капсула, жгутики и микроворсинки. Их наличие — относительно стабильный признак, используемый для идентификации бактерий.

Клеточную оболочку многих бактерий окружает слой аморфного, сильно обводнённого вещества. Этот покров выполняет важные функции: делает оболочку клетки (состоящей из клеточной стенки и ЦПМ) более плотной и прочной, предохраняет бактерии от воздействия бактерицидных факторов, обеспечивает адгезию на различных субстратах, может содержать запасы питательных веществ.

Организация капсул бактерий. Основную роль в организации капсул бактерий играет ЦПМ. Выделяют микрокапсулы (выявляемые только при электронной микроскопии в виде слоя мукополисахаридных микрофибрилл) и макрокапсулы (обнаруживают при световой микроскопии).

У некоторых бактерий полимеры клеточной оболочки, выделяемые наружу, свободно располагаются вокруг неё, образуя слизистый слой. Капсулированные бактерии могут превращаться в бескапсульные варианты и, поскольку первые образуют мукоидные или гладкие (S), а бескапсульные — шероховатые (R) колонии, это явление известно как S- и R-диссоциация.

Капсула и слизистый слой не препятствуют поступлению и выходу различных веществ из бактериальной клетки, а также плохо удерживают красители.

Жгу́тик — поверхностная структура, присутствующая у многих прокариотических и эукариотических клеток и служащая для их движения в жидкой среде или по поверхности твёрдых сред. Жгутики бактерий состоят из трёх субструктур:

  • Филамент (фибрилла, пропеллер) — полая белковая нить толщиной 10—20 нм и длиной 3—15 мкм, состоящая из флагеллина, субъединицы которого уложены по спирали. Полость внутри используется при синтезе жгутика — он происходит в направлении от ЦПМ. По полости к собираемому в настоящий момент участку переносятся субъединицы флагеллина.
  • Крюк — более толстое, чем филамент (20—45 нм), белковое (не флагеллиновое) образование.
  • Базальное тело (трансмембранный мотор)

Помимо жгутиков, поверхность многих бактерий покрыта цитоплазматическими выростами — микроворсинками. Обычно это волоски (числом от 10 до нескольких тысяч) толщиной 3-25 нм и длиной до 12 мкм.

Микроворсинки встречают как у подвижных, так и у неподвижных бактерий. Эти выросты способствуют увеличению площади поверхности бактериальной клетки, что дает ей дополнительные преимущества в утилизации питательных веществ из окружающей среды.

Известны специализированные микроворсинки — фимбрии и пили.

Источник: https://students-library.com/library/read/29358-oharakterizujte-poverhnostnye-struktury-mikrobnoj-kletki-i-ih-rol-s-tocki-zrenia-biotehnologii

Поверхностные структуры бактерий

6153

К поверхностным структурам бактерий при наложат жгутики, ворсинки (пили) и гликокаликс. Жгутики относятся к органеллам, ответственным за подвижность бактерий. Возможные варианты по количеству жгутиков и их расположению рассмотрены в разделе, посвященном морфологии бактерии. Длина жгутиков обычно составляет около 100 нм, диаметр — 20 нм.

Жгутики состоят из закрепленного в цитоплазматической мембране базального тела белковой природы, переходного фрагмента «крюка» и длинной спиральной цепи, состоящей из мономеров белка флагеллина.

При движении жгутики вращаются наподобие пропеллера, сращение генерируется в базальном теле, однако биохимические детали этого процесса изучены недостаточно.

Движение бактерий может быть хаотичным или направленным. В последнем случае в зависимости от стимула различают хемотаксис, фототаксис, аэротаксис и магнетотаксис. 

Ворсинки и пили внешне напоминают жгутики, однако не участвуют в движении бактерий.

Ворсинки (фимбрии), как правило, присутствуют у бактерий в большом количестве, они короче жгутиков, их основной функцией является обеспечение адгезии микроорганизмов к эпителиальным поверхностям.

Ворсинки представляют собой тонкие и длинные белковые структуры диаметром около 10 нм и длиной несколько сотен нанометров. Дистальная часть ворсинки представлена еще более тонкой фибриллой, на конце которой располагается молекула собственно адгезина.

Бактериальными адгезинами, как правило, являются белковые молекулы, а рецепторами — углеводные фрагменты клеток эпителия.

У грамотрицательных бактерий различают несколько типов ворсинок, основой для классификации служат структура ворсинок, рецептор связывания и механизм сборки. Одни штамм микроорганизмов может обладать несколькими типами ворсинок. Адгезины Р ворсинок Е.

coli (белок РарG) связываются с карбогидратными фрагментами Gala(l-4)Gal — мембран клеток уроэпителия, a ворсинки I типа — с остатками маннозы.

Читайте также:  Атмосфера - воздушный океан: роль в жизни Земли и особенности охраны

Структура пилей напоминает структуру ворсинок, однако они значительно длиннее и обнаруживаются на бактериальных клетках в незначительном количестве. Одной из функций пилей является прикрепление к различным поверхностям.

Не меньшее значение имеет их участие в передаче генетической информации при конъюгации. Посредством половых пилей (F-пилей) происходит прикрепление бактерии-донора к бактерии-реципиенту.

После прикрепления пили служат каналом для передачи ДНК.

Если жгутики, ворсинки и пили характерны только (или преимущественно) для грамотрицательных микроорганизмов, то наличие гликокаликса характерно, в основном, для грамположительных бактерий. Выделяют два основных варианта гликокаликса: капсулу и слизь.

По структуре обе формы гликокаликса схожи и представляют собой сеть поверхностного гликопротеина. Различия касаются прочности связи с клеткой. Если капсула связана достаточно прочно, то слизь легко отделяется от бактериальной клетки.

Функции гликокаликса связаны с прикреплением к поверхностям, антифагоцитарной защитой, предотвращением высыхания и сохранением питательных веществ.

Ерюхин И.А.

Опубликовал Константин Моканов

Источник: https://medbe.ru/materials/infektsionnye-zabolevaniya/poverkhnostnye-struktury-bakteriy/

Лекция 2 структура бактериальной клетки. основные формы бактерий. особенности химического состава микробной клетки. строение и функции поверхностных и. — презентация

1 ЛЕКЦИЯ 2 СТРУКТУРА БАКТЕРИАЛЬНОЙ КЛЕТКИ. ОСНОВНЫЕ ФОРМЫ БАКТЕРИЙ. ОСОБЕННОСТИ ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА МИКРОБНОЙ КЛЕТКИ. СТРОЕНИЕ И ФУНКЦИИ ПОВЕРХНОСТНЫХ И ВНУТРЕННИХ СТРУКТУР БАКТЕРИАЛЬНОЙ КЛЕТКИ, А ТАКЖЕ АППАРАТА ДВИЖЕНИЯ

  • 2 МОРФОЛОГИЯ У МИКРОБОВ – ЭТО ФОРМА, РАЗМЕРЫ, РАСПОЛОЖЕНИЕ ДРУГ ОТНОСИТЕЛЬНО ДРУГА, СТРУКТУРНЫЕ ОСОБЕННОСТИ, ТИНКТОРИАЛЬНЫЕ СВОЙСТВА (ОТНОШЕНИЕ К ОКРАСКЕ)
  • 3 ФОРМЫ БАКТЕРИЙ ШАРОВИДНЫЕ (КОККИ) ЦИЛИНДРИЧЕСКИЕ (ПАЛОЧКИ) ИЗВИТЫЕ МИКРООРГАНИЗМЫ
  • 4 РАСПОЛОЖЕНИЕ ДРУГ ОТНОСИТЕЛЬНО ДРУГА ДЛЯ КОККОВ КОККИ ДИПЛОКОККИ СТРЕПТОКОККИ СТАФИЛОКОККИ ПЛАНОКОККИ
  • 5 12 34
  • 6 РАСПОЛОЖЕНИЕ ДРУГ ОТНОСИТЕЛЬНО ДРУГА ДЛЯ ПАЛОЧКОВИДНЫХ БАКТЕРИЙ БЕСПОРЯДОЧНОЕ
  • 7 РАСПОЛОЖЕНИЕ ДРУГ ОТНОСИТЕЛЬНО ДРУГА ДЛЯ ПАЛОЧКОВИДНЫХ БАКТЕРИЙ ПАРАМИ (ПАРНОЕ)
  • 8 РАСПОЛОЖЕНИЕ ДРУГ ОТНОСИТЕЛЬНО ДРУГА ДЛЯ ПАЛОЧКОВИДНЫХ БАКТЕРИЙ ПОД УГЛОМ
  • 9 РАСПОЛОЖЕНИЕ ДРУГ ОТНОСИТЕЛЬНО ДРУГА ДЛЯ ПАЛОЧКОВИДНЫХ БАКТЕРИЙ ЦЕПОЧКОЙ (СТРЕПТОБАЦИЛЛЫ)

10 СПЕЦИФИЧНЫЕ ДЛЯ БАКТЕРИЙ ХИМИЧЕСКИЕ ВЕЩЕСТВА Специфичные для бактерий химические вещества: мурамовая кислота, D-аминокислоты, аминокислоты — оксилизин, лантаонин, —диамино-пимелиновая кислота, тейхоевые кислоты, некоторые полисахариды; свободные жирные, часто разветвленные кислоты, циклопропановые жирные кислоты. В отличие от др. организмов у бактерий отсутствуют стероиды (за исключением микоплазм), но есть их заменяющие вещества — гапаноиды лецитин, нейтральные жиры, мочевина, гликоген, хитин.

  1. 11 СТРОЕНИЕ ПРОКАРИОТНОЙ КЛЕТКИ КАПСУЛАКЛЕТОЧНАЯ СТЕНКАПЕРИПЛАЗМА ЦПМ НУКЛЕОИДПЛАЗМИДАРИБОСОМА МЕЗОСОМА ФИМБРИИ ЖГУТИК ВКЛЮЧЕНИЯ ЦИТОПЛАЗМА
  2. 12 ОБЯЗАТЕЛЬНЫЕ СТРУКТУРЫ: ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ СТРУКТУРЫ: НУКЛЕОИД ЦИТОПЛАЗМА ЦПМ ПЕРИПЛАЗМА КЛЕТОЧНАЯ СТЕНКА КАПСУЛА ФИМБРИИ ЖГУТИКИ ВКЛЮЧЕНИЯ
  3. 13 КАПСУЛА – СТРУКТУРА БАКТЕРИАЛЬНОЙ КЛЕТКИ, РАСПОЛОЖЕННАЯ ПОВЕРХ КЛЕТОЧНОЙ СТЕНКИ МАКРОКАПСУЛА МИКРОКАПСУЛА ПСЕВДОКАПСУЛА
  4. 14 КЛЕТОЧНАЯ СТЕНКА–СТРУКТУРА БАКТЕРИЙ И ГРИБОВ, РАСПОЛАГАЮЩАЯСЯ МЕЖДУ ЦПМ И КАПСУЛОЙ ИЛИ ИОНИЗИРОВАННЫМ СЛОЕМ ВНЕШНЕЙ СРЕДЫ ОСНОВНОЕ ВЕЩЕСТВО КЛЕТОЧНОЙ СТЕНКИ – ПЕПТИДОГЛИКАН ОСОБЕННОСТИ СТРОЕНИЯ: МАКРОМОЛЕКУЛЯРНЫЕ ПОЛИМЕРЫ СИНОНИМЫ: МУРЕИНЫ, МУКОПЕПТИДЫ, ГЛИКОПЕПТИДЫ ПЕПТИДОГЛИКАН ЧУВСТВИТЕЛЕН К ЛИЗОЦИМУ (МУРАМИДАЗЕ) И β-ЛАКТАМНЫМ АНТИБИОТИКАМ (ПЕНИЦИЛЛИНАМ И ЦЕФАЛОСПОРИНАМ
  5. 15 СТРОЕНИЕ МОНОМЕРА: ТЕТРАПЕПТИД (L- аланин-D-глютаминовая кислота- мезодиаминопимелиновая кислота- D- аланин), СВЯЗАННЫЙ КАРБОКСИЛЬНОЙ ГРУППОЙ С N-АЦЕТИЛ- МУРАМОВОЙ КИСЛОТОЙ, К КОТОРОЙ ПРИСОЕДИНЕН N-АЦЕТИЛ-D-ГЛЮКОЗАМИН КРОМЕ ПЕПТИДОГЛИКАНА В СОСТАВ КЛЕТОЧНОЙ СТЕНКИ ВХОДЯТ ЛИПОПРОТЕИДЫ, ЛИПОПОЛИСАХАРИДЫ, ПРОТЕИНЫ, ТЕЙХОЕВЫЕ КИСЛОТЫ

16 ГРАМПОЛОЖИТЕЛЬНЫЕ И ГРАМОТРИЦАТЕЛЬНЫЕ БАКТЕРИИ ГРАМ+: 80-90% КЛЕТОЧНОЙ СТЕНКИ – ПЕПТИДОГЛИКАН, ПРОШИТЫЙ В ПЕРПЕНДИКУ- ЛЯРНОМ НАПРАВЛЕНИИ ТЕЙХОЕВЫМИ КИСЛОТАМИ, НАЛИЧИЕ БЕЛКОВ И ГЕТЕРОПАЛИСАХАРИДОВ.

СТЕНКИ ПОР ОБРАЗОВАНЫ ТЕЙХОЕВЫМИ КИСЛОТАМИ. ТОЛЩИНА КЛЕТОЧНОЙ СТЕНКИ – 35 нм. ПРИ УТРАТЕ ПЕТИДОГЛИКАНА ОБРАЗУЮТСЯ ДЕФЕКТНЫЕ ФОРМЫ – ПРОТОПЛАСТЫ.

ВЫСОКАЯ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ К ЛИЗОЦИМУ И β-ЛАКТАМНЫМ АНТИБИОТИКАМ

17 ГРАМПОЛОЖИТЕЛЬНЫЕ И ГРАМОТРИЦАТЕЛЬНЫЕ БАКТЕРИИ ГРАМ-: 1-10% КЛЕТОЧНОЙ СТЕНКИ – ПЕПТИДОГЛИКАН, ОБРАЗУЮЩИЙ ВНУТРЕННИЙ СЛОЙ, НАД ПЕПТИДОГЛИКАНОМ – ЛИПОПРОТЕИДНЫЙ СЛОЙ, САМЫЙ НАРУЖНЫЙ СЛОЙ – ЛИПОПОЛИСАХАРИДНЫЙ. СТЕНКИ ПОР ОБРАЗОВАНЫ БЕЛКАМИ-ПОРИНАМИ. ТОЛЩИНА КЛЕТОЧНОЙ СТЕНКИ – 10 нм. ПРИ УТРАТЕ ПЕТИДОГЛИКАНА ОБРАЗУЮТСЯ ДЕФЕКТНЫЕ ФОРМЫ – СФЕРОПЛАСТЫ. НИЗКАЯ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ К ЛИЗОЦИМУ И β-ЛАКТАМНЫМ АНТИБИОТИКАМ

  • 18 ОБЕСПЕЧЕНИЕ ПОДВИЖНОСТИ У БАКТЕРИЙ А – МОНОТРИХ, В – ЛОФОТРИХ, C – АМФИТРИХ, D — ПЕРИТРИХ
  • 19
  • 20 ОБЕСПЕЧЕНИЕ ПОДВИЖНОСТИ У СПИРОХЕТ
  • 21 ДЛЯ МИКРООРГАНИЗМОВ ТАК ЖЕ, КАК И ДЛЯ ДРУГИХ ОРГАНИЗМОВ ХАРАКТЕРНЫ РОСТ, РАЗМНОЖЕНИЕ И СМЕРТЬ ВЕГЕТАТИВНУЮ – ЖИЗНЕСПОСОБНУЮ И ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНУЮ ПОКОЯЩИЕСЯ ФОРМЫ МИКРОБОВ – ФОРМЫ ИЛИ С СТАДИИ РАЗВИТИЯ МИКРОБОВ С РЕЗКО СНИЖЕННЫМ ОБМЕНОМ ВЕЩЕСТВ И ЭНЕРГИИ (ГИПОБИОЗ, АНАБИОЗ) В ЗАВИСИМОСТИ ОТ СПОСОБНОСТИ К РОСТУ И РАЗМНОЖЕНИЮ РАССМАТРИВАЮТ ДВЕ СТАДИИ ОНТОГЕНЕЗА МИКРОБОВ: ПОКОЯЩУЮСЯ – ЖИЗНЕСПОСОБНУЮ, НО НЕ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНУЮ

22 РАЗЛИЧИЯ ПОКОЯЩЕЙСЯ И ВЕГЕТАТИВНОЙ ФОРМ МИКРОБОВ ПРИЗНАКВЕГЕТАТИВНАЯ ФОРМА ПОКОЯЩАЯСЯ ФОРМА МОРФОЛОГИЯХАРАКТЕРНАЯ ДЛЯ ВЕГ.ФОРМ ОСОБАЯ, РЕЖЕ- КАК У ВЕГЕТ.Ф. РОСТ И РАЗМНОЖЕНИЕ +- ОБМЕН ВЕЩЕСТВ +- ЧУВСТ-НОСТЬ К ПОВРЕЖДАЮЩИ ФАКТОРАМ +- ФУНКЦИЯ 1)РОСТ, 2)РАЗМНОЖЕНИЕ 1)ПЕРЕЖИВАНИЕ НЕБЛАГОПРИЯТНЫХ УСЛОВИЙ, 2) РАЗМНОЖЕНИЕ

  1. 23 СПЕЦИАЛЬНЫЕ (МОРФОЛОГИЯ РЕЗКО ОТЛИЧАЕТСЯ ОТ ВЕГЕТАТИВНОЙ ФОРМЫ) ПОКОЯЩИЕСЯ ФОРМЫ МИКРОБОВ СПОРЫ БАКТЕРИЙ И ГРИБОВ ЦИСТЫ СПИРОХЕТ И ПРОСТЕЙШИХ «МАЛАЯ» ФОРМА РИККЕТСИЙ ЭЛЕМЕНТАРНОЕ ТЕЛЬЦЕ ХЛАМИДИЙ ВИРИОН ВИРУСОВ L-форма БАКТЕРИЙ, ЛИЗОГЕННАЯ (ИНТЕГРАТИВНАЯ ФОРМА, ПРОВИРУС) ФОРМЫ ВИРУСОВ
  2. 24 СПОРЫ BACILLUS ANTHRACIS, окраска по Ожешко
  3. 25 СПОРЫ BACILLUS ANTHRACIS
  4. 26 ЭЛЕМЕНТАРНЫЕ И РЕТИКУЛЯРНЫЕ ТЕЛЬЦА ХЛАМИДИЙ
  5. 27

28 УСЛОВИЯ, ПРИ КОТОРЫХ ПРОИСХОДИТ ПРЕВРАЩЕНИЕ ВЕГЕТАТИВНОЙ ФОРМЫ В ПОКОЯЩУЮСЯ, ЗАВИСЯТ ОТ: 1. ОСОБЕННОСТЕЙ МИКРООРГАНИЗМА (СТЕПЕНИ ЕГО ОРГАНИЗАЦИИ) 2. УСЛОВИЙ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

29 ОБЩИЕ ОТЛИЧИЯ ПОКОЯЩЕЙСЯ ФОРМЫ ОТ ВЕГЕТАТИВНОЙ 1. РЕПРЕССИЯ ГЕНОМА 2. УМЕНЬШЕНИЕ КОЛИЧЕСТВА СВОБОДНОЙ ВОДЫ В ЦИТОПЛАЗМЕ 3. УТРАТА ПОВЕРХНОСТНЫХ РЕЦЕПТОРОВ 4. ПОЯВЛЕНИЕ ДОПОЛНИТЕЛЬНЫХ ОБОЛОЧЕК 1. УМЕНЬШЕНИЕ РАЗМЕРОВ 2. УВЕЛИЧЕНИЕ УСТОЙЧИВОСТИ К ДЕЙСТВИЮ ФАКТОРОВ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

  • 30 СХЕМА СТРОЕНИЯ СПОРЫ БАКТЕРИИ ЭКЗОСПОРИУМ ВНЕШНЯЯ МЕМБРАНА СПОРЫ КОРА ВНУТРЕНЯЯ МЕМБРАНА СПОРЫ СРЕДЦЕВИНА
  • 31 ВЫСОКАЯ ТЕРМОУСТОЙЧИВОСТЬ И УСТОЙЧИВОСТЬК ВЫСУШИВАНИЮ, ХАРАКТЕРНЫЕ ДЛЯ СПОР, ОБУСЛОВЛЕНЫ ВЫСОКОЙ КОНЦЕНТРАЦИЕЙ ИОНОВ КАЛЬЦИЯ И НАЛИЧИЕМ ОСОБОГО ВЕЩЕСТВА СПОРОВОГО ПЕПТИДОГЛИКАНА- ДИПИКОЛИНИТОВОЙ КИСЛОТОЙ
  • 32 СТАДИИ СПОРООБРАЗОВАНИЯ I вегетативная клетка; II инвагинация ЦПМ; III образование споровой перегородки (септы); IV формирование двойной мембранной системы, V сформированная проспора; VI формирование кортекса; VII формирование покровов споры; VIII лизис материнской клетки; IX свободная зрелая спора, Х прорастание споры; 1 нуклеоид; 2 цитоплазма; 3 ЦПМ; 4 клеточная стенка; 5 споровая перегородка; 6 наружная мембрана споры; 7 внутренняя мембрана споры; 8 кортекс; 9 покровы споры
  • 33
  • 34 РАЗМНОЖЕНИЕ МИКРООРГАНИЗМОВ – ПРОЦЕСС ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ СЕБЕ ПОДОБНЫХ ОСОБЕЙ (САМОВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ), ОБЕМЕСПЕЧИВАЮЩИЙ ПРОДОЛЖЕНИЕ СУЩЕСТВОВАНИЯ ВИДА. ВАЖНЕЙШЕЙ ОСОБЕННОСТЬЮ МИКРООРГАНИЗМОВ ЯВЛЯЮТСЯ ИСКЛЮЧИТЕЛЬНО ВЫСОКИЕ ТЕМПЫ РАЗМНОЖЕНИЯ В БЛАГОПРИЯТНЫХ УСЛОВИЯХ (ВЗРЫВНОЙ ТИП РАЗМНОЖЕНИЯ) И СПОСОБНОСТЬ ИХ ДЛИТЕЛЬНОЕ ВРЕМЯ ОБХОДИТЬСЯ БЕЗ РАЗМНОЖЕНИЯ В НЕБЛАГОПРИЯТНЫХ УСЛОВИЯХ
  • 35 СПОСОБЫ РАЗМНОЖЕНИЯ У МИКРОБОВ ПОЛОВОЙПАРАПОЛОВОЙБЕСПОЛЫЙ КОНЪЮГАЦИЯ КОПУЛЯЦИЯ ТРАНСДУКЦИЯ ТРАНСФОРМАЦИЯ ВЕГЕТАТИВНЫЙ (ПРОСТОЕ ДЕЛЕНИЕ, ПОЧКОВАНИЕ, МНОЖЕСТЕННОЕ ДЕЛЕНИЕ, СПОРООБРА- ЗОВАНИЕ

36 А БАКТЕРИЯ СОДЕРЖИТ ЧАСТИЧНО РЕПЛИЦИРОВАННУЮ ХРОМОСОМУ. Б РЕПЛИКАЦИЯ ХРОМОСОМЫ ЗАВЕРШЕНА. В БАКТЕРИАЛЬНОЙ ДВЕ ДОЧЕРНИЕ ХРОМОСОМЫ, КАЖДАЯ ПРИКРЕПЛЕНА К ЦПМ.

В ПРОДОЛЖАЮЩИЙСЯ СИНТЕЗ МЕМБРАНЫ И КЛЕТОЧНОЙ СТЕНКИ ПРИВОДИТ К РАЗДЕЛЕНИЮ ДОЧЕРНИХ ХРОМОСОМ.

1 ДНК; 2 прикрепление хромосомы к ЦПМ; 3 ЦПМ; 4 клеточная стенка: 5 синтезированный участок ЦПМ; 6 новый материал клеточной стенки ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ СХЕМА ДЕЛЕНИЯ БАКТЕРИИ

37 А ДЕЛЕНИЕ ПУТЕМ ОБРАЗОВАНИЯ ПОПЕРЕЧНОЙ ПЕРЕГОРОДКИ Б ДЕЛЕНИЕ ПУТЕМ ПЕРЕТЯЖКИ; В ПОЧКОВАНИЕ; Г МНОЖЕСТВЕННОЕ ДЕЛЕНИЕ 1 КЛЕТОЧНАЯ СТЕНКА (толстой линией обозначена клеточная стенка материнской клетки, тонкой заново синтезированная); 2 ЦПМ; 3 МЕМБРАННАЯ СТУКТУРА; 4 ЦИТОПЛАЗМА, В ЦЕНТРЕ – НУКЛЕОИД; 5 ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЙ ФИБРИЛЛЯРНЫЙ СЛОЙ КЛЕТОЧНОЙ СТЕНКИ СПОСОБЫ ДЕЛЕНИЯ У ПРОКАРИОТ

Источник: http://www.myshared.ru/slide/1266861/

Ультраструктура бактериальной клетки

Бактериальная клетка имеет постоянные структуры — клеточная стенка, цитоплазматическая мембрана, цитоплазма, рибосомы, нуклеоид. Непостоянные — жгутики, ворсинки, капсула, включения, споры.

Постоянные структуры

Клеточная стенка: Функции — защитная, формообразующая, участвует в делении, транспортная, рецепторная, определяет антигенные свойства бактерии, определяет тинкториальные свойства бактерии (диффузии краски).

Нарушение синтеза клеточной стенки приводит либо к гибели бактерии, либо к образованию сферобластов, протобластов (теряют способноть к размножению) или L-формы (сохранили функцию размножения). Утрата связана с антибиотиками, влияние лизоцина.

Утрата будет сопровождаться () процесса и антибиотиками не лечится.

Главный элемент к.С Муреин — полимер, связываются фрагменты связываются уникальными аминокислотами (есть только у прокариот), муреин является мишенью для антибиотиков именно избирательность антибиотиков связана с муреином.

КлС Г(-) тонкая, в ней выделяют ригидный слой образованный пептидогликаном (20%) и пластичный слой его толщина значительна и в нем много липополисахарида (80%), который имеет базисную часть это молекула полисахарида, липид-А (отвечает за токсичность, пирогенность), О-специфические боковые фрагменты (состоят из полисахаридов, определяют антигенные свойства). Г(+) стенка толще состоит из многослойного пептидогликана 90%, тейхоевые кислоты. Тк пронизывают клеточную стенку и связываются с ПГ за счет них определяются антигенные свойства, липополисахаридов почти нет. Белки порины пронизывают КС бактерии, но размеры разные у Г(-) больше, у Г(+) меньше.

Цитоплазматическая мембрана: функция: избирательная проницаемость, осмотический барьер, участие метаболизме, энергетический обмен (в составе много ферментов — цитохромы, оксидазы, дегидрогиназы, атефазы), репликация, участие в спорообразовании, выделительная.

Цитоплазма коллоидная система состоит из воды включений органелл, место где идет метаболизм.

Нуклеоид замкнутая ДНК (бактериальная хромосома) имеет гаплоидный набор. Методы выявления нуклеоида: специальная микрохимическая реакция по Фельгину, обнаружение в электронный микроскоп. Функции: хранение генетической информации, определение жизнеспособности клетки.

Непостоянные структуры

Капсула: по химическому составу полисахаридное в-во, слизистый слой, белки, липиды. Может быть большой (больше чем клетка), маленькой можно обнаружить.

Функции: защитная (от фагоцитоза макрофагами), дополнительный фактор патагенности, защищает от действия антилел, антибиотиков, придает адгезивные свойства.

Продукция капсулы исключительно в живом организме, а не Вов внешней среде, на искусственной питательной среде (обогощенной полисахаридами) небольшая часть микробов может продуцировать капсулу (пневмококки, клепсиелы, возбудитель сибирской язвы).

Споры: является защитной реакцией присущей некоторым микроорганизмам, при попадании в неблагоприятные условия (внешняя среда — отсутствие воды, питательных веществ, старение культуры, неблагоприятная температура), обычно палочковидные (в зависимости от этого они делятся на бациллы, кластридии (Сп+) и остальные бактерии).

Спорообразование у прокариот является формой сохранения генетического материала клетки при неблагоприятных условиях, а не метод размножения (из одной клетки 1 спора). Обязательное условия для спорообразования необходимо присутствие кислорода. Во внешней среде могут жить десятки лет. После прорастания (4-5 часов) вегетативная форма (способная к делению, метаболизму).

Читайте также:  Изобразительное искусство древней греции - студенческий портал

Разрушаются оболочки споры, образуется ростовая трубочка, синтез клеточной стенки.

  • Процесс спорообразования:
  • 1. образование спороносной зоны в которой находится нуклеоид,
  • 2. образование проспоры при этом спорогенная зона отделяется,
  • 3. образование кортекса — оболочки споры,

4. отмирание вегетативной части клетки и освобождение споры.

  1. По локализации: спора может занимать центральное положение, субтерминальное, терминальное.
  2. По величине: меньше чем диаметр палочки (бациллы), больше диаметра палочки (клостридии)
  3. Свойство споры:

Устойчивость. Термо- связано с химическим составом: мало воды 5-10%, много солей кальция, есть дипиолиновая кислота, поэтому выдерживает пастеризацию, кипячение. Что бы убить спору нужна T=180-2000, 20 мин, т=1200 + 1,5 атм.

  • Спорообразование присуще:
  • Бацилле антрацид — сибирская язва
  • Кластридии — гангрена, столбняк
  • Возбудителям ботулизма

Жгутики: органы движения. Поверхностные структуры в виже ниточек, обнаруживаются только в электронный микроскоп в составе сократительный белок флагелин, прикрепляются к цитоплазматической мембране.

По количеству и расположению все делятся на: монотрихии, лофотрихии (пучок), амфотрихии (два пучка), перитрихии (по периметру), Длина Ж больше чем длина клетки. Наиболее подвижны монотрихии, лофотрихии.

  1. Методы изучение подвижности:
  2. Висячая капля
  3. Раздавленная капля
  4. Темнопольная микроскопия
  5. Фазоконтрастная микросокпия

Ворсинки: тонкие полые нити белковой природы, коротенькие, которые покрывают поверхность клетки, очень много, не выполняют локомоторную функции. Функции: адгезия (ворсинки 1 типа, с ними связана патогенность бактерии), конъюгативная (половые ворсинки) их мало.

Включения: зерна волютина (метафосфатические обладают свойством метохромазии — способность окрашиваться не в цвет красителя), жировые зерна, гликоген. Запас питательного вещества.

  • ОСНОВНЫЕ МОРФОЛОГИЧЕСКИЕ ФОРМЫ БАКТЕРИЙ.
  • Ш Шаровидные
  • Ш Палочковидные
  • Ш Извитиые (вибрионы, спириллы (имеют лофотрихии), спирохеты)
  • Прокариоты имеющие особую морфологию:
  • Ш Спирохеты
  • Ш Рикеции
  • Ш Актиномицеты
  • Ш Хламидии
  • Ш Микоплазмы
  1. Спирохеты: нитевидные, спиральнозакрученые, извитые есть локомоторный внутренний аппарат представленный осевой нитью миофибрилл.
  2. Семейства спирохет.
  3. 1. Борели — грубые завитки
  4. 2. Трепонемы — равномерные завитки
  5. 3. Лептоспиры имеют первичные завитки, и вторичные, утолщенные концы
  6. Дифференциация проходит: по количеству завитков, характеру концов, по характеру движения.
  7. Типы движения:
  8. Ш Винтообразные (трепонема, лептоспира)
  9. Ш Вперед-назад, право-лево
  10. Характер движения:
  11. Ш Плавные
  12. Ш Резкие

Методы изучение: окраска по Романовскому-Гинзе. Борели — синие, остальные розовые. Микроскопия темнопольная микроскопия, фазово-контрастная.

  • Риккетсии: прокариоты, маленьких размеров,
  • Полиморфные (коковидную, кокобактериольную, палочковидные, длинную нитевидную) связано с особенностями деления, перегородка неполная и по этому клетки могут принять различную форму.
  • Облигатные внутриклеточные паразиты на искусственных средах не растут, могут культивироваться только в живой клетке (куриного зародыша), в организме насекомых.

Экологическая ниша: заселяют организм членистоногих, передаются трансмессивным путем (укусы) от насекомых — вши, блохи, клещи. Примеры: сыпной тиф.

Методы выявления: окраска — Романовскому — Гинзе, по Здоровскому, при этом клетки в которых находятся риккетсии окрашиваются в один цвет, ядро в другой, сама риккетсия в третий. Микроскопия: цветовая, фазово-контрастная, электронная.

Хламидии: возбудители трахомы, урогенитальный хламидиоз. Прокариоты, маленьких размеров, облигатные внутриклеточные организмы, энергетические паразиты.

  1. Морфологические формы:
  2. Ш Внеклеточная — элементарное тельце, сферическая форма, маленького размера 0,3 мкм, имеющая клеточную стенку, мембрану
  3. Ш Внутриклеточная — ретикулярное тельце, находится на разных стадиях созревания, можно обнаружить только внутри клетки, там созревает и разрывает клетку.
  4. Методы обнаружения: окраска по Романовскому — Гинзе, фазово-контрастная микроскопия, реакция имунофлюоресценции, метод иммуноферментного анализа.
  5. Микоплазмы: болезни: пневмония, бронхит, урогенитальный микоплазмоз, неонатальная патология.
  6. Особенности:
  7. Ш Нет клеточной стенки
  8. Ш Очень маленькие размеры
  9. Ш Полиморфны (сферические, нитевидные)
  10. Ш Не красятся по Граму
  11. Ш Не чувствительны к пенициллину
  12. Ш Являются мембранными паразитами — садятся на клеточную стенку и вытягивают в-ва (холестерин)
  13. Методы изучение: культивирование (с добавлением холестерина), растут медленно, РИФ, ИФА, ПЦР, фазово-контрастная микроскопия после окраски по Романовскому-Гинзе.

Актиномицеты: прокариоты имеющие сходство с грибами. Полиморфные (ветвистые, короткие палочки) способны образовывать мицелий, Грам+, кислотонеустойчивые. Растут медленно. Места обитание: внешняя среда, полость рта (нормальная микрофлора). Могут размножаться спорами. Изучение: окраска — по Романовскому-Гинзе, культивирование.

Морфология и структура вириона, особенности репродукции.

Размеры вирионов от 15 до 400 нм. Самые крупные — оспа, герпес, маленькие — пикорна вирусы.

  • Структура вириона:
  • Ш Нуклеокапсид — нуклеотид (ДНК, РНК)
  • Ш Капсид — состоит из субъединиц, которые укладываются вокруг нуклеиновой кислоты симметрично в виде спирали (палочковидная форма ), кубическая (сферическая форма).
  • Ш Супер капсид имеет выступы в виде шипов.
  • Химический состав: нуклеиновая кислота, белки капсида, липиды, полисахариды, ионы кальция, магния.

Источник: https://studbooks.net/1148304/meditsina/ultrastruktura_bakterialnoy_kletki

Структура бактериальной клетки. Обязательные (постоянные) структурные элементы — Медицина

Обязательными структурными элементами бактерий являются: цитоплазма с нуклеоидом и рибосомами, цитоплазматическая мембрана (ЦПМ), клеточная стенка.

Цитоплазма прокариотов в отличие от эукариотов не содержит митохондрий и хлоропластов, аппарата Гольджи, лизосом, эндоплазматической сети. Нуклеоид выполняет в клетке бактерий функцию ядра, т.е.

является носителем генетической информации, однако, в отличие от ядра эукариотическоЙ клетки, он не имеет ядерной мембраны, не делится митозом. Нуклеоид состоит из замкнутой в кольцо нити ДНК. В генетическом отношении ДНК нуклеоида является единственной бактериальной хромосомой.

В связи с этим бактерии имеют гаплоидный набор генов, контролирующих все их жизненно важные функции. Органеллы цитоплазмы выявляются при электронной микроскопии.

Цитоплазматическая мембрана ограничивает снаружи цитоплазму и состоит яз тонкого слоя фосфолипидов и белка.

Функции ЦПМ: получение энергии в результате биологического окисления, участие в питании посредством активного транспорта веществ, участие в биосинтезе веществ, делении клетки.

В состав ЦПМ входят окислительные ферменты, пермеазы, различные биосинтетические ферменты. ЦПМ выявляют при электронной микроскопии.

Клеточная стенка у Гр+ бактерии, как правило, содержит многослойный пептидогликан, который придает клеточной стенке прочность.

Клеточная стенка определяет форму бактерий, служит для механической защиты, участвует в питании за счет диффузии и осмоса.

У Гр- бактерий клеточная стенка представлена тонким слоем пептидогликана, покрытого наружной мембраной, в состав которой входят белки, фосфолипиды и липополисахариды (ЛПС).

Наружная мембрана клеточной стенки патогенных микробов во многом определяет специфичность их взаимодействия с организмом хозяина и помогает в распознавании близкородственных микробов.

По компонентам и структуре клеточной стенки, биохимическим механизмам ее синтеза бактерии коренным образом отличаются от животных и растений. Поэтому лекарственные препараты, специфически воздействующие, например, на бактериальные стенки, безвредны для высших организмов. Клеточную стенку бактерий выявляют при электронной микроскопии, специальным окрашиванием или в опыте плазмолиза.

Необязательные (непостоянные) структурные элементы.К ним относят: капсулу, спору, включения, жгутики, пили. Капсула представляет собой поверхностно расположенное слизистое образование, которое по химической природе чаще является полисахаридом.

Капсула выполняет защитную функцию, предохраняя клетку во внешней среде от высыхания и других неблагоприятных факторов, а в организме хозяина – от фагоцитоза, бактериолизиса и других реакций, лекарственных препаратов. Бактерии, образующие капсулу в организме и на питательных средах, называют капсульными (например, клебсиеллы пневмонии).

Некоторые бактерии образуют макрокапсулу только в организме (золотистый стафилококк, стрептококк пневмонии, палочка сибирской язвы, возбудитель чумы, туляремии и др.). Многие бактерии образуют

микрокапсулу: возбудитель коклюша, патогенные энтеробактерии и др. Капсулу выявляют методом Бурри-Гинса: бактерии смешивают с каплей туши, распределяют их по стеклу виде тонкого мазка и фиксируют.

После окрашивания разведенным карболовым фуксином в световом микроскопе на серо-коричневом (тушевом) фоне препарата видны красные тела бактерий, окруженные бесцветными зонами капсул. Споры являются формой существования, предназначенной для сохранения бактерий во внешней среде.

В одной бактериальной клетке в течение 12-18 часов формируется 1 спора, которая при благоприятных условиях за 4-6 часов прорастает в 1 вегетативную клетку.

Спорообразующими являются, как правило, Гр+ палочковидные бактерии: те, у которых диаметр споры не превышает поперечный размер клетки, называют бациллами, те, у которых диаметр больше — клостридиями.

Устойчивость спор к неблагоприятным физико-химическим воздействиям связана с наличием многослойной оболочки, повышенным содержанием липидов, ионов кальция, магния, вода в связанном состоянии. Жизнеспособность спор при обычных условиях может сохраняться в течение десятилетий и столетий. Для уничтожения спор применяют методы стерилизации (пар под давлением, горячий воздух и др.). Споры окрашиваются плохо. Для выявления используют сложные методы окраски {по Циль-Нильсену)

Включения. В клетках прокариотов можно обнаружить включения (скопления полисахаридов, липидов, полифосфатов, серы). У дифтерийной палочки и некоторых других бактерий в цитоплазме обнаруживаются збрна волютина (полифосфаты), выполняющие функцию запасного вещества (источника фосфора и энергии). Включения и цитоплазма по-разному окрашиваются одними и теми же красителями.

Например, при окраске уксусно­кислым генциан-виолетом цитоплазма у дифтерийной палочки окрашивается в бледно-фиолетовый цвет, а расположенные по полюсам зерна волютина — в темно-фиолетовый. Обнаружение зёрен волютина имеет диагностическое значение. Жгутики — являются поверхностными придатками бактериальной клетки, состоят га белка флагеллина и выполняет функцию движения.

Наиболее подвижки микробы с 1 жгутиком -монотрихи (холерный вибрион) менее подвижны микробы с пучком жгутиков на одном из полюсов — лофотрихи (синегнойная палочка) или имеющие жгутики на обоих полюсах — амфитрихи; наименее подвижны перитрихи, у которых жгутики расположены по бокам или по, всей поверхности (многие энтеробактерии). В световом микроскопе жгутики не видны.

Для их выявления используют прямые методы: электронную микроскопию или специальное окрашивание, позволяющие увеличить размеры жгутиков, например, за счет наслоения солей тяжелых металлов. С целью косвенного выявления жгутиков изучают подвижность микробных клеток.

Для этого готовят нативные препараты (раздавленная или висячая капля), которые микроскопируют в затемненном поле зрения, темнопольном или фазовоконтрастном микроскопах.

Пили — также являются поверхностными придатками бактериальной клетки и представляют собой тончайшие нити (тоньше и короче жгутиков), состоят из белка пилина.

Функцией пилей являются прикрепление к субстрату; они также способствуют контакту клетки — донора с клеткой — реципиентом при конъюгации. Наличие пилей у патогенных микробов во многом определяет их способность вызывать заболевание, т.к.

они необходимы для осуществления адгезии (прилипания). Прямое выявление пилей возможно только при электронной микроскопии.

Источник: https://student2.ru/medicina/944766-struktura-bakterialnoy-kletki-obyazatelnye-postoyannye-strukturnye-yelementy/

Ссылка на основную публикацию