Особенности
строения бактериальной клетки.
|
Основные
органеллы:
|
Название
|
Химический
состав
|
Строение
|
Функции
|
Метод
обнаружения
|
Метод
окраски
|
Клеточная
стенка
|
Ригидные
свойства клеточным стенкам придаёт
пептидогликан.
У
грамположительных бактерий
наружный слой клеточной стенки
содержит липопротеиды, гликопротеиды,
тейхоевые кислоты, у них отсутствует
липополисахаридный слой.
Многослойный
пептидогликан (муреин, мукопептид)
40-90 % массы. Глицерофасфат,
рибитолофосфат, липотейховые ,
тейовые и тейхуриновые кислоты,
полисахариды , липиды , белки.
S-
слой содержащий гликопротеиновые
и протеиновые молекулы .
У
грамотрицательных бактерий наружный
пластический слой четко выражен,
содержит липопротеиды, ипополисахаридный
слой, состоящий из липида А
(эндотоксина) и полисахарида
(О-антигена).
Внутренний слой наружной мембраны
представлен фосфолипидами
|
Клеточная
стенка имеет два слоя:
1) наружный
– пластичный;
2) внутренний
– ригидный
Пептидогликан
представлен параллельно расположенными
молекулами гликана, состоящего из
повторяющихся остатков
N-ацетилглюкозомина
и N-
ацетилмурамовой кислоты, соединённой
гликозидной связью . Эти связи
разрывает лизоцим.
|
Клеточная
стенка- ригидное защитное образование,
обеспечивающие взаимодействие с
факторами окружающей среды
1) защитную, осуществление
фагоцитоза;
2) регуляцию
осмотического давления;
3) рецепторную;
4) принимает
участие в процессах питания деления
клетки;
5) антигенную
(определяется продукцией эндотоксина–
основного соматического антигена
бактерий);
6) стабилизирует
форму и размер бактерий;
7) обеспечивает
систему коммуникаций с внешней
средой;
8) косвенно
участвует в регуляции роста и деления
клетки.
|
Клеточная
стенка при обычных способах окраски
не видна, но если клетку поместить
в гипертонический раствор (при опыте
плазмолиза), то она становится
видимой.
|
При
окраске по Грамму многослойный
пептидогликан удерживает комплекс
красителей в виде генциафиолетового
и йода : при кратковременной обработке
спиртом бактерии остаются окрашенными
в сине-фиолетовый цвет . Наоборот
грамотрицательные бактерии
обесвечиваются спиртом ,поэтому
последующая обработка мазка водным
фуксином или сафарином окрашивает
бактерии в красный цвет.
|
Цитоплазматическая
мембрана
|
Имеет
обычное строение: два слоя фосфолипидов
(25–40 %) , поверхностные и интегральные
белки.
|
По
структуре она похожа на плазмолемму
клеток животных и состоит из двойного
слоя липидов , главным образом
фосфолипидов , с внедрёнными
поверхностными , а так же интегральными
белками, как бы пронизывающими
насквозь структуру мембраны.
|
Она
обладает избирательной проницаемостью,
принимает участие в транспорте
питательных веществ, выведении
экзотоксинов, энергетическом обмене
клетки, является осмотическим
барьером, участвует в регуляции
роста и деления, репликации ДНК,
является стабилизатором рибосом.
|
При
электронном микрокопировании
ультратонких срезов представляет
собой трехслойную мембрану( 2 темных
слоя по 2,5 нм разделены светлым
–промежуточным.
|
Электронограмма
бактрерии.
|
Цитоплазма
|
Растворимые
белки , рибонуклеиновые кислоты ,
включения и многочисленные мелкие
гранул –рибосом, ответственных за
синтез белков. Гликоген, полисахариды
, бетаоксимаслянная кислота,
полифосфаты(волютин), вода 50-60%.
|
Имеет
жидкую структуру в которой находится
её компоненты представленные
различными включениями в виде гранул
гликогена , полисахаридов и
полифосфатов.
|
1)объединение
всех компонентов клетки в единую
среду
2)среда
для прохождения химических реакций
3)среда
для существования и функционирования
органоидов.
|
Легко
выявляется с помощью выявляется с
помощью специальных методов окраски
(например по Нейссеру) в виде
метахроматических гранул.
|
Метод
окраски по Нейссеру
|
Нуклеоид
|
Двунитевая
ДНК замкнутая в кольцо
|
Нуклеоид-
эквивалент ядра у бактерий . Он
расположен в центральной зоне
бактерий в виде двунитевой ДНК,
замкнутой в кольцо и плотно уложенной
в клубок.
|
Участвует
в делении клетки , а так же хранит
и передаёт наследственную информацию.
|
Нуклеоид
выявляется в световом микроскопе
после окраски специфическими для
ДНК методами по Фельгену или
Романовскому-Гимзе.
|
Метод
окраски по Фельгену или Романовскому
–Гимзе.
|
Плазмиды
|
Ковалентно
замкнутые кольца ДНК.
|
Внехромосомные
факторы наследственности
–представляющие собой ковалентно
замкнутые кольца ДНК., расположенные
в цитоплазме или интегрированные
с хромомсомой.
|
Устойчивость
к антибиотикам (R
плазмиды) , способность к передаче
наследственного материала при
конъюгации(F
плазмиды) , продукция бактериоцинов,
в частности колицинов , подавляющих
рост других бактерий (Col
плазмиды).
|
Выявляется
с помощью специальных методов
окраски.
|
Метод
Фельгена . Подготовка реактива Шифа
. Получаем окраску в красный цвет.
|
Рибосомы
|
рибонуклеиновые
кислоты (РНК)
16S pPHK (входящую
в состав малой субъединицы) и 23SрРНК
(входящую в состав большой субъедин.
Белок.
|
Рибосомы
бактерий имеют размер около 20нм и
коэфицент седиментации 70S.Могут
диссоциировать на 2 субъединицы 50S
и 30S.
|
На
рибосомах происходит синтез белка
и полипептидных молекул..
|
Микроскопическое
исследование с помощью электронного
микроскопа.
|
|
Дополнительные
органеллы:
|
Капсула,
микрокапсула, слизь.
|
Капсула:Полисахариды,
полипептиды.
Слизь:
мукойдные полисахариды не имеющие
четких внешних границ.
|
Капсула-
слизистая структура толщиной более
0,2 мкм, прочно связанная с клеточной
стенкой бактерий и имеющая четко
очерченные внешние границы. Капсула
гидрофильна , включает большое
количество воды.
|
Капсула
и слизь предохраняет бактерии от
повреждений , высыхания , так как ,
являясь гидрофильными хорошо связывают
воду , препятствуют действию защитных
факторов макроорганизмов гликокаликсом.
|
Капсула
выявляется при специальных методах
окраски мазка по Бурри-Гинсу. Создающих
негативное контрастирование веществ
капсулы: тушь создаёт тёмный фон вокруг
капсулы.
|
Метод
окраски по Бурри-Гинсу.
|
Жгутики
|
Белок
Флаггелин являющимся антигеном – так
называемый H
-антиген.
|
Это
особые белковые выросты на поверхности
бактериальной клетки, содержащие
белок – флагелин. Количество и
расположение жгутиков может быть
различным. Толщина 12-20нм, длина
3-15мкм.Состоят из трёх частей,
спиралевидной нити , крюка и базального
тельца , содержащего стержень со
специальными дисками. Дисками жгутики
прикреплены к цитоплазматической
мембране и клеточной стенке.
|
Обеспечение
подвижности бактериальной клетки.
Механизм вращения обеспечивает
протонная АТФ-синтетаза. Скорость
вращения жгутика может достигать 100
об/сек.
|
Жгутики
выявляются с помощью электронной
микроскопии препаратов, напыленных
тяжелыми металлами , или в световом
микроскопе после обработки специальными
методами, основанными на протравливании
и адсорбции различных веществ,
приводящих к увеличению толщины
жгутиков. Например , после серебрения
.
|
Метод
окраски по Леффлеру. Различные
оттенки от жёлтого до тёмно-коричневого.
Препарат висячей капли. Электронограмма
бактерии, напыление металлом.
|
Ворсинки или
Пили
|
Белок
Пилин.
|
Нитевидные
образования , более тонкие и короткие
чем жгутики. Пили отходят от поверхности
клетки и состоят из белка пилина ,
обладающего антигенной активностью.
Различают пили , ответственные за
прикрепление, питание , водосолевой
обмен и половые. Несколько сотен пили
на клетку.
|
Различают
пили , ответственные за прикрепление,
питание , водосолевой обмен и половые
пили. Многие пили являются рецепторами
для бактериофагов.
|
Фазово-контрастная
микроскопия препаратов.
|
По
методу Морозова.
|
Споры
|
Дипилоколинат
кальция (оболочка),липопротеины,
кератиноподобные белки, 3глицеринфосфат
(энергия вместо АТФ)
|
Форма
спор может быть овальной , шаровидной,
расположение –терминальное ,
субтерминальное и центральное. Снаружи
спора имеет тонкий экзоспориум, под
которым расположена оболочка споры
,а под ней кортекс, состоящий из
пептидогликана .Внутри кортекса
находится клеточная стенка спор.
|
Споры
образуются при неблагоприятных
условиях, УФ-облучение, дефицит
питательных веществ. Защитная функция.
|
Для
обнаружения используют специальные
методы окраски.
|
Споры
кислотоустойчивы по этому окрашиваются
по методу Ауески или по методу
Циля-Нельсена в красный, а вегетативная
клетка в синий цвет.
|