Систематика и морфология микроорганизмов





Скачать 346.99 Kb.
НазваниеСистематика и морфология микроорганизмов
страница6/7
Дата публикации06.08.2013
Размер346.99 Kb.
ТипЛекция
100-bal.ru > Биология > Лекция
1   2   3   4   5   6   7

Формы бактерий

Форма микроорганизмов не является основным дифференциальным признаком, т.к. среди бактерий, имеющих одни и те же морфологические свойства, встречаются различные патогенные и сапрофитные виды, относящиеся к разным семействам и родам.

Однако у некоторых бактерий имеются морфологические особенности, позволяющие провести первичную их идентификацию до рода.

3. Строение бактериальной клетки

Строение бактериальной клетки характеризуется просто­той, т.к. бактерии не имеют собственной энергетической систе­мой и все питательные вещества и энергию получают из окру­жающей среды.

Схематическое изображение строения бактериальной клетки


Структурные компоненты бактериальной клетки делятся на обязательные (жизненно необходимые) и необязательные.

Обязательными структурными компонентами яв­ля­ются:

  • клеточная стенка;

  • цитоплазматическая мембрана;

  • цитоплазма;

  • рибосомы;

  • нуклеотид (ДНК).

Необязательные структурные компоненты:

  • капсула;

  • включения;

  • жгутики;

  • пили;

  • плазмиды;

  • споры.

Клеточная стенка бактерий.

Функции клеточной стенки состоят в том, что она:

  • является осмотическим барьером;

  • определяет форму бактериальной клетки;

  • защищает клетку от воздействий окружающей среды;

  • несет разнообразные рецепторы, способствующие при­креплению бактериофагов, макрофагов, фагоцитов, антител, а также различных химических соединений;

  • через клеточную стенку в клетку поступают питательные вещества и выделяются продукты обмена;

  • в клеточной стенке локализован О-антиген и с ней свя­зан эндотоксин (липид А) бактерий.

У бактерий имеется 2 типа строения клеточной стенки. В обоих случаях ее основу составляет пептидогликан - муреин.




Схема строения клеточной стенки грамположительных бактерий

а - клеточная стенка;

б - цитоплазматическая мембрана;

1 - пептидогликан (муреин);

2 - липотейхоевые кислоты;

3 - тейхоевые кислоты.

Схема строения клеточной стенки грамотрицательных бактерий

а - наружная оболочка (липополисахариды);

б – пептидогликан (муреин);

в – периплазма;

г - цитоплазматическая мембрана.

У одних бактерий (1-й тип) он составляет до 90 % массы кле­точной стенки и образует многослойный (до 10 слоев) кар­кас, при этом муреин ковалентно связан с тейхоевыми ки­сло­тами. Такие бактерии при окраске по методу Грама прочно удерживают комплекс генцианового фиолетового и йода, окра­шиваются в сине-фиолетовый цвет и называ­ются грамполо­жительными.

У бактерий со 2-м типом строения клеточной стенки по­верх 2-3 слоев пептидогликана муреина располагается слой липополисахаридов. Эти бактерии при окраске по ме­тоду Грама не способны прочно удерживать комплекс ген­цианового фиолетового и йода и, соответственно, обесцве­чиваются спир­том, прокрашиваясь дополнительным красителем - фуксином в розово-красный цвет. Они называются грамотрицательными.


а) б) в)
Грамотрицательные палочки (а), грамположительные кокки (б), смесь грамположительных и грамотрицательных бактерий



Грамположительная и грамотрицательная бактерии

В связи с различиями в строении клеточной стенки все бактерии делятся на 4 отдела:

  • грациликуты - бактерии с тонкой клеточной стенкой, гра­мотрицательные (к ним относятся различные извитые, палоч­ковидные, кокковые формы бактерий, а также риккетсии и хла­мидии);

  • фирмикуты - бактерии с толстой клеточной стенкой, грам­положительные (к ним относятся палочковидные, кокковые формы бактерий, а также актиномицеты, коринебактерии и ми­кобактерии);

  • тенерикуты – бактерии без клеточной стенки, имеющие трехслойную цитоплазматическую мембрану (микоплазмы);

  • мендозикуты – археи (экстремальлные бактерии), отли­чающиеся дефектной клеточной стенкой, особенностями строения рибосом, мембран и рибосомальных РНК. Эта группа бактерий не обладает патогенными свойствами и не имеет зна­чения для ветеринарии.

Из любой бактериальной клетки можно получить формы, полностью или частично лишенные клеточной стенки. Они на­зываются, соответственно, протопласты и сферопласты, и, независимо от исходного морфологического типа бактерии, из-за отсутствия клеточной стенки принимают шарообразную или грушевидную форму.

Кроме того, существуют L-формы бактерий, которые, в отличие от протопластов и сферопластов, способны к размно­жению, являясь вполне полноценными микробными клетками данного вида бактерий.

L-формы разных видов бактерий морфологически нераз­личимы. Независимо от формы исходной клетки (кокки, па­лочки, вибрионы) они представляют собой сферические обра­зования разных размеров.

Различают стабильные L-формы, нереверсирующие в ис­ходный морфотип, и нестабильные L-формы, реверсирующие в исходный морфотип при устранении причины, вызвавшей их образование. В процессе реверсии восстанавливается способ­ность бактерий синтезировать пептидогликан (муреин) клеточ­ной стенки.

L-формы различных бактерий играют существенную роль в патогенезе многих хронических, рецидивирующих инфекци­онных заболеваний (бруцеллез, туберкулез и т. д.).

К клеточной стенке бактерий примыкает цитоплазматиче­ская мембрана, строение которой аналогично мембранам эука­риотов (состоит из двойного слоя липидов, главным образом фосфолипидов, со встроенными поверхностными и интеграль­ными белками).





1 - молекулы липидов:

а – гидрофильная "го­лова";

б - гидрофобный "хвост";

2 - молекулы белков:

в – интегральная г – периферическая д - поверхностная


Строение цитоплазматической мембраны бактерий
Цитоплазматическая мембрана (ЦПМ) обеспечивает:

  • селективную проницаемость и транспорт растворимых веществ в клетку;

  • транспорт электронов и окислительное фосфорилирова­ние;

  • выделение гидролитических экзоферментов;

  • биосинтез различных полимеров.

ЦПМ отделяет цитоплазму от клеточной стенки, служит осмотическим барьером клетки, регулирует транспорт веществ. Нередко она образует впячивания - мезосомы.

С ЦПМ и её производными связан также биосинтез клеточной стенки, спорообразование и т.д. К ней прикреплены жгутики, геномная (хромосомная) ДНК.

Цитоплазматическая мембрана ограничивает цитоплазму бактерий, которая представляет собой гранулярную структуру.

В цитоплазме локализованы рибосомы и бактериальный нуклеоид, в ней также могут находиться включения и плазмиды (внехромосомная ДНК).

Капсула бактерий - это утолщенный наружный слой кле­точной стенки, представляющий собой слизистое образование.


Бактерии, образующие капсулу
Основные свойства капсулы бактерии:

  • различима в мазках-отпечатках и при специальных мето­дах окраски;

  • гидрофильна;

  • предохраняет бактерию от фагоцитоза, бактериофагов, антибиотиков и др. неблагоприятных факторов;

  • источник запаса питательных веществ для бактерий;

  • препятствует высыханию бактерии.

Основное предназначение капсул - защита бактерий от фагоцитоза.

Капсулы могут быть состоять из полисахаридов (пневмо­кокки) или белков (возбудитель сибирской язвы).

Большинство бактерий, особенно патогенных, образует капсулу только в организме человека или животных. Однако существует род истинно капсульных бактерий (Klebsiella), пред­ставители которого образуют капсулу и при культивировании на искусственных питательных средах.

Некоторые бактерии могут образовывать микрокапсулу (выявляется только при электронной микроскопии), например, эшерихии, микобактерии.

При окраске мазков по Граму истинно капсульные бакте­рии имеют характерное взаиморасположение (на расстоянии друг от друга).

При световой микроскопии капсулы четко не видны, в связи с чем наличие капсул у бактерий выявляется с помощью специальных методов окраски, например, по методу Михина или Романовскому-Гимзе.

Для выявления капсул и бактерий, образующих их в орга­низме, используют либо микроскопию мазков, приготовленных из патологического материала или мазков - отпечатков из орга­нов погибших животных.

Споры бактерий представляют собой бактериальные клет-ки в состоянии анабиоза и образуются при неблагоприятных условиях внешней среды.

Споры располагаются внутри бактериальной клетки тер­минально, субтерминально, центрально, иногда латерально.



1 2 3 4 5 6 7
Расположение спор:

1, 4 – центральное; 2, 3, 5 – терминальное; 6 – латеральное;

7 – субтерминальное
В процессе спорообразования бактериальная клетка почти полностью теряет воду, сморщивается, клеточная стенка уплотняется. Появляется новое вещество - дипиколинат каль­ция, которое образует комплексы с биополимерами клетки, ус­тойчивые к действию температуры и ультрафиолетовых лучей.

В окружающей среде споры бактерий могут сохраняться годами, но при попадании в благоприятные условия спора впи­тывает влагу, комплексы распадаются, дипиколинат разруша­ется, и спора превращается в вегетативную (способную раз­множаться) клетку. Бактерии в споровой форме не размножа­ются.

Поэтому, спору следует рассматривать не как способ раз­множения, а только как форму существования бактериальной клетки в неблагоприятных условиях.

Этапы спорообразования у бацилл
I - вегетативная клетка: II - инвагинация ЦПМ; III - образование споровой перегородки (септы); IV - формирование двойной

мембранной системы образующейся проспоры; 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.
Спорообразование характерно в основном для грамполо­жительных бактерий. У грамотрицательных бактерий эквива­лентом спорообразования является переход в так называемое некультивируемое состояние. В такой форме они также дли­тельно сохраняются в окружающей среде.

При использовании окраски по Граму споры красители не воспринимают, поэтому на окрашенном фоне они бесцветны. Окрашиваются споры с помощью специальных методов окра­ски, например, по Ожешко, Цилю-Нильсену и др.

Многие бактерии имеют жгутики.

Характеристика жгутиков:

  • органоиды движения (скользящее, плавающее) бакте­рий;

  • способность прикрепляться к поверхностям;

  • белковая природа;

  • тонкие, длинные;

  • состоят из спиральной нити, крюка и базального тельца.



Строение жгутика бактерии
По своему строению жгутики представляют собой спи­рально закрученные нити, состоящие из специфического белка флагеллина, который по своей структуре относится к сократи­тельным белкам типа миозина.

Количество и расположение жгутиков у разных бактерий неодинаково, в связи с чем бактерии подразделяются на 4 группы:

1. Монотрихии.

2. Лофотрихии.

3. Амфитрихии.

4. Перитрихии.

Монотрихии имеют только один жгутик (род Vibrio), ло­фотрихии - пучок жгутиков на одном полюсе клетки (род Pseudomonas), у амфитрихов жгутики (один или пучок) распо­ложены на обоих полюсах клетки (род Spirillum), у перитрихов жгутики расположены по всей поверхности клетки (род Escherichia, Salmonella).


Монотрихии Амфитрихии


Лофотрихии


Перитрихии


Расположение жгутиков у бактерий

При окраске по Граму жгутики не видны. Изучать подвиж­ность бактерий можно как с помощью микроскопических мето­дов (фазово-контрастная микроскопия препаратов "висячая" или "раздавленная" капля), так и посевом уколом в полужидкий агар.

На поверхности ряда бактерий обнаружены белковые об­разования – ворсинки (фимбрии, пили, микроворсинки).

Характеристика ворсинок:

  • прямые белковые цилиндры;

  • слипание бактерий между собой;

  • прикрепление бактерий к поверхностям;

  • адгезия (прилипание к эукариотам);

  • транспорт метаболитов;

  • агглютинация эритроцитов;

  • половые sex-пили для конъюгации.



Ворсинки у бактерий
Ворсинки отходят от по­верхности клетки и состоят из белка, называемого пилином.

Различают более 60 видов ворсинок, из которых наиболее изу­чены F-pili (половые пили) и common pili (пили, ответственные за адгезию).
1   2   3   4   5   6   7

Похожие:

Систематика и морфология микроорганизмов iconВыписка из фгос впопоспециальности «Лечебное дело» 060101
Классификация, морфология и физиология микроорганизмов и их идентификация. Роль и свойства микроорганизмов. Распространение и влияние...
Систематика и морфология микроорганизмов iconПрограмма по формированию навыков безопасного поведения на дорогах...
Классификация, морфология и физиология микроорганизмов и их идентификация. Роль и свойства микроорганизмов. Распространение и влияние...
Систематика и морфология микроорганизмов iconПрограмма по формированию навыков безопасного поведения на дорогах...
Классификация, морфология и физиология микроорганизмов, их идентификация. Роль и свойства микроорганизмов. Распространение и влияние...
Систематика и морфология микроорганизмов icon«методы микробиологической диагностики. Микроскопический метод исследования....
Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
Систематика и морфология микроорганизмов iconВ. Вопросы для самоподготовки: а Назначение микробиологических лабораторий,...
Методы микробиологической диагностики. Микроскопический метод исследования. Морфология микроорганизмов
Систематика и морфология микроорганизмов iconЩетинкочелюстные (chaetognatha) западной части тихого океана (морфология,...
Мбоу «Камско-Устьинского татарская средняя общеобразовательная школа» Камско-Устьинского муниципального района рт
Систематика и морфология микроорганизмов iconУчебно-методический комплекс дисциплины сд. 01 Ботаника: систематика...
В результате освоения программы курса «Систематика низших растений» специалист должен
Систематика и морфология микроорганизмов icon«Введение в микробиологию. Классификация микроорганизмов»
Программой фгос третьего поколения среднего профессионального образования предусмотрены следующие требования к знаниям студентов...
Систематика и морфология микроорганизмов iconИзбранные главы биохимии микроорганизмов
И избранные главы биохимии микроорганизмов: Организационно-методические указания по дисциплине [Текст] / сост. Е. Н. Афанасова. –...
Систематика и морфология микроорганизмов iconСправочный материал для 11 класса по теме «Морфология» Морфология
...
Систематика и морфология микроорганизмов iconЛаборатория биогеохимии и экологии Сотрудники
Апробирована методика выделении ДНК из хемолитотрофных микроорганизмов месторождения Шануч, основанная на лизирующей активности Guscn...
Систематика и морфология микроорганизмов iconТематический план изучения дисциплины русский язык. Морфология для...
Сущность грамматики. Морфология в системе грамматики. Связь морфологии с другими разделами науки о языке
Систематика и морфология микроорганизмов iconУчебно-методический комплекс «Экология микроорганизмов»
Н. Н. Колоколова. Экология микроорганизмов: Учебно-методический комплекс. Рабочая учебная программа для студентов специальности 020803....
Систематика и морфология микроорганизмов icon7 класс русский язык умк «Русский язык» С. И. Львова Грамматика:...
Грамматика: морфология и синтаксис. Тема рассчитана на 6 уроков. Итоговым будет семинар, где вы будете выполнять разные роли (анализируем...
Систематика и морфология микроорганизмов iconУрок «Систематика наука о многообразии»
Формирование умения ориентироваться в учебнике, находить и использовать нужную информацию
Систематика и морфология микроорганизмов iconЗначение ассоциаций микроорганизмов в этиологии и профилактике инфекционных...
...


Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2013
контакты
100-bal.ru
Поиск