скачать книгу бесплатно
объединение всех клеточных структур (компонентов) и обеспечение их химического взаимодействия
поддерживает напряжение на стенки клетки
сохраняет давление
4).Рибосомы.
Внутриклеточная структура бактерий, состоящая из 60% РНК и 30% белков. Здесь находится 80% всех рибосом клетки. Имеют коэффициент седиментации 70S ( это скорость оседания при ультрацентрифугировании). Малая субъединица имеет 20 S, большая субъединица 50 S.
Функция : биосинтез белка.
5).Ядерный аппарат.
Ядерный аппарат представлен плазмидами и хромосомой, которая состоит из двухнитевидной замкнутый в кольцо молекулы ДНК, которая располагается в центре бактериальной клетки.
Плазмиды- нехромосомные мобильные гены структуры бактерий, представленные двухнитчатыми замкнутыми в кольцо молекулами ДНК. Они способны автономно копироваться, поэтому в одной клетке их может быть несколько, а может и не быть вовсе.
Плазмиды бывают :
Трансмиссивные: передаются из одной клетки в другую
Нетрансмиссивные
Признаки, которые передают плазмиды :
Устойчивость к антибиотикам
Способность образовывать колинициты
Способность синтезировать факторы патогенности
Способность расщеплять макромолекулы
Способность синтезировать ферменты рестрикции
Рестриктаза – фермент, относящийся к группе гидролаз, так как расщеплять ДНК на нуклеотидов. Место расщеплению называется сайтом рестрикции, который может быть вне клетки и внутри клетки. Сайты рестрикции используются в качестве генетических маркёров.
Функции : передача наследственной информации.
6).Дополнительные структуры бактериальной клетки. Жгутики.
Жгутики – органоиды движения белой природы, представляющий собой тонкие, длинные, нитевидные образования. Диаметр 12-30 нм, длина 9-80 мкм. Основной белок- флагеллин ( обладает сократительной функцией.
Жгутик состоит из трех частей :
Спирально-закрученная нить
Крючок
Базальное тельце, состоящее из центрального стержня, который заключён в систему колец.
У грамотрицательных бактерий (A) выделяют 2 пары колец :
Внешняя пара L и Р. Находятся они в клеточной стенке. L в липополисахаридном комплексе, Р в пептидогликане
Внутренняя пара S и М. S находиться в периплазмотическом пространстве. М в цитоплазматической мембране.
Грамположительные бактерии имеют (Б) одну пару колец S и М.
Виды бактерий по количеству жгутиков :
Монотрихии : один жгутик
Лофотрихии : на одном полюсе пучок жгутиков
Амфитрихии : жгутики на разных полюсах
Перетрихии : жгутики по всему периметру
Атрихии : нет жгутиков
Функция : направленное движение
7).Пили. Микроворсинки.
Пили (фимбрии, ) – нитевидные образования, более тонкие и короткие (3-10нм х 0, 3-10мкм) , чем жгутики. Пили отходят от поверхности клетки и состоят из белка пилина, обладающего антигенной активностью. Различают пили:
ответственные за адгезию, то есть за прикрепление бактерий к поражаемой клетке
пили, ответственные за питание, водносолевой обмен
половые (F-пили), или конъюгационные пили.
Пили многочисленны – несколько сотен на клетку. Однако, половых пилей обычно бывает 1-3 на клетку: они образуются так называемыми «мужскими» клетками-донорами, содержащими трансмиссивные плазмиды (F-, R-, Col-плазмиды). Отличительной особенностью половых пилей является взаимодействие с особыми «мужскими» сферическими бактериофагами, которые интенсивно адсорбируются на половых пилях.
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.
8).Капсула.
Капсула – слизистая структура толщиной более 0,2мкм, прочно связанная с клеточной стенкой бактерий и имеющая четко очерченные внешние границы.
Капсула различима в мазках-отпечатках из патологического материала. В чистых культурах бактерий капсула образуется реже. Она выявляется при специальных методах окраски мазка (например, по Бурри-Гинсу), создающих негативное контрастирование веществ капсулы: тушь создает темный фон вокруг капсулы.
Капсула состоит из полисахаридов (экзополисахаридов), иногда из полипептидов, например, у сибиреязвенной бациллы она состоит из полимеров D-глутаминовой кислоты. Капсула гидрофильна, препятствует фагоцитозу бактерий. Капсула антигенна: антитела против капсулы вызывают ее увеличение (реакция набухания капсулы).
Многие бактерии образуют микрокапсулу – слизистое образование толщиной менее 0,2мкм, выявляемое лишь при электронной микроскопии. От капсулы следует отличать слиэь – мукоидные экзополисахариды, не имеющие четких границ. Слизь растворима в воде.
Бактериальные экзополисахариды участвуют в адгезии (прилипании к субстратам), их еще называют гликокаликсом. Кроме синтеза
Экзополисахаридов бактериями, существует и другой механизм их образования: путем действия внеклеточных ферментов бактерий на дисахариды. В результате этого образуются декстраны и леваны.
9).Мезосомы.
Мезосомы – многочисленные инвагинации (впячивания) цитоплазматической мембраны в цитоплазму.
Мезосомы бактерий имеют разнообразную форму, размеры и локации в клетке. Выделяется три основные типа мезосом: ламеллярные (пластинцатые), везикулярные (имеющие форму пузырьков), тубулярные (трубчатые).
В клетках отдельных бактерий обнаруживаются мезосомы смешанного типа, состоящие из пластинок, пузырьков и трубочек. Сложно организованные и хорошо развитые мезосомы характерный признак грамположительных бактерий.
У грамотрицательных бактерий мезосомы встречаются реже и организованы достаточно просто.
По расположению в клетке различают мезосомы:
Формирующиеся в зоне клеточного деления и при формировании поперечной перегородки
К которым прикреплен нуклеотид
Сформированные в результате инвагинации (впячивания) внешней части участков цитоплазматической мембраны
Точная роль мезосом в бактериальной клетке определена не окончательно. Вероятнее всего они служат для усиления мембранзависимых функциональных активностей клетки, поскольку в мембранах, образующих мезосомы, присутствуют ферменты, принимающие активное участие в энергетическом метаболизме бактерий
Кроме того, мезосомы принимают участие:
в репликации ДНК и расхождении ее копий по дочерним клеткам;
в инициации и формировании поперечной перегородки при делении клетки;
в процессе спорообразования;
в процессе дыхания
2.1 Дефектные формы бактерий.
Бактерии под действием антибиотиков могут потерять клеточную стенку. При частичной потере клеточной стенки образуются сферобласты ( как правило у грамположительных бактерий). Сферобласты не способны к делению.
При полной потере клеточной стенки образуются протопласты ( как правило у грамотрицательных бактерий). Протопласты сохраняют способность к делению и они превращаются в L- формы.
L- трансформанты :
Антибиотики
Аминокислоты
Лизоцим
Действие УФ, электромагнитных полей итд.
Свойства L- форм:
Способны длительно персистировать в органе
Способность к реверсии
Снижение вирулентности
Изменение антигенной структуры
Снижение количества нуклеиновых кислот.
2.2 Споры. Стадии споруляции.
Споры представляют собой своеобразные покоящиеся клетки овальной или круглой формы ; у них чрезвычайно низкая метаболическая активность, но они обладают высокой устойчивостью к высушиванию, действию повышенной температуры и различных химических веществ. Высокую резистентность спор к действию указанных факторов связывают с присутствием в оболочке большого количества кальциевой соли дипиколиновой кислоты. Споры сильно преломляют свет, поэтому они хорошо заметны в неокрашенных препаратах.
Основная функция: сохранение вида при неблагоприятных условиях.
Стадии споруляции :
Удвоение молекулы ДНК без дальнейшего деления клетки
Стадия конденсации : каждая нить ДНК находится в одном из полюсов клетки. Образуются септы – перегородки.
Стадия инвагинации : образование предспоры
Формирование картикального слоя между слоями материнской мембраны
Синтез многочисленных оболочек споры, образование экзоспориума.
Зрелая спора.
Тема 3. Физиология бактерий.
Физиология бактерий – это раздел микробиологии, изучающий химический состав, питание, дыхание, рост и размножение бактерий.
3.1 Химический состав
Химический состав бактерий. Микроорганизмы имеют сложное химическое строение. 70% от общей массы бактериальной клетки составляет вода. Часть воды находится в свободном состоянии, а часть – в связанном. В состав бактериальных клеток входят макроэлементы (азот, углерод, кислород и водород), микроэлементы (калий, кальций, магний, натрий, сера, фосфор, хлор) и ультрамикроэлементы (бор, ванадий, железо, кобальт, медь, цинк).
Азотсодержащие вещества представлены белками. Белки составляют 50-80% сухого вещества бактериальных клеток. Функции белков разнообразны: структурная, каталитическая, двигательная, транспортная, защитная.
Нуклеиновые кислоты представляют собой высокомолекулярные биологические полимеры, построенные из мононуклеотидов. Содержание нуклеиновых кислот в бактериальной клетке может быть от 10 до 30% сухого вещества. Нуклеиновые кислоты бактерий представлены РНК (рибонуклеиновая кислота) и ДНК (дезоксирибонуклеиновая кислота). РНК в основном содержится в рибосомах, ДНК – в нуклеоиде. ДНК является носителем наследственной информации бактерий.
Липиды – истинные жиры, липоиды – жироподобные вещества. Риккетсии, дрожжи, микобактерии и грибы содержат до 40% липидов. У других групп бактерий содержание липидов составляет 3-7%. С липидами связана кислотоустойчивость некоторых бактерий, в частности, микобактерий.
Содержание углеводов составляет 12-18% сухого вещества. Углеводы представлены многоатомными спиртами (сорбит, маннит, дульцит), полисахаридами (гликоген, декстрин, целлюлоза), моносахаридами (глюкоза, глюкуроновая кислота и др.). Углеводы выполняют энергетическую роль в бактериальной клетке.
3.2 Питание бактерий
Питание – процесс поступления и выведения питательных веществ в клетку и из клетки.
