III. Способы движения бактерий, спорообразование.

У большинства бактерий, способных перемещаться, подвижность обусловлена наличием жгутиков, это характерно для палочек. Скользящие бактерии и спирохеты движутся за счет сокращения тела; кокки, как правило, неподвижны. Бывает монотрихальное расположе-ние (1 жгутик) и политрихальное (много жгутиков).

Движение бактерий обуславливает обращение жгутиков. Жгутик – это нитеподобная структура, на 98% состоящая из белка – флагелина, 2% - углеводы. Белок образует спираль.

Подвижность непостоянный признак, хотя и видовой. Для определения подвижности используют молодые культуры (5 – 7 суточные).

У некоторых бактерий обнаружены более мелкие структуры, которые называются пили или фимбрии. Они участвуют в передачи наследственной информации от бактерий к бактериям.

Свободно перемещающиеся бактерии способны к таксисам – это направленное движение бактерий, определяемое внешним стимулом, например, аэротоксис: движение к кислороду или от него;

фототаксис: движение на свет или от него.

Спорообразование бактерий

Споры образуются внутри бактериальной клетки (эндоспоры). В одной клетке образуется одна клетка. Как правило клетки образуют грамположительные палочки (Bacillus, Clostridium). Кокки и грамотрицательные (БГКП, Pseudomonos) спор не образуют.

Спорообразование – это не процесс размножения, а процесс выживания, т.е. образование споры не обязательная стадия жизненного цикла бактерий.

Образование споры начинается с неравного деления клетки за счет впячивания (инвагинации) цитоплазматической мембраны, отделяется часть цитоплазмы, в которую переходит один геном, клеточная стенка не образуется. Вместо этого ЦПМ материнской клетки вторым слоем обволакивает протопласт будущей споры. Обе эти ЦПМ формируют оболочки споры.

Строение споры

Содержание воды в споре составляет от 15 до 20 процентов. Содержащиеся вещества (большое количество оболочек, дисуль-фидных групп в наружном слое белка и др.) обеспечивают высокую устойчивость споры к воздействию внешних факторов. В состоянии анабиоза – спора может сохранять жизнеспособность до трехсот и более лет. При попадании в благоприятную среду спора прорастает и дает начало новой вегетативной клетке. Споры не погибают при пастеризации (температура меньше 100 С). Иногда в спору превращается вся клетка – образуется шаровидная толстостенная циста.

4. Систематика бактерий. Характеристика отдельных таксонов

Систематика – это наука о разнообразии и сходстве объектов органического вида, основана на общности происхождения и генетических связей различных групп живых организмов. Она изучает взаимоотношение и родственные связи между их различными группами, таксонами.

Основные разделы систематики:

1. Классификация – закономерность распределения организмов по систематическим группам: уровень, категория, ранг, таксон. Целью классификации является распределение единиц по группам более крупных порядков, образующих иерархическую систему. Низшей единицей является вид; виды объединяются в род, роды – в семейство, семейства – в порядок, порядки – в класс, классы – в отдел, отделы – в царство. Изучив свойства организма, ему присваивают наименование.

2. Номенклатура – система наименований, принятая в какой-либо области знаний. В биологии и микробиологии принята бинарная номенклатура: Homo sapiens – человек разумный (сначала род, затем вид).

Вид – основная таксономическая единица. Это совокупность особей микроорганизмов, сходных по биологическим свойствам, имеющих единое происхождение и генотип, обладающих наследственно закрепленной способностью вызывать в среде естественного обитания определенные специфические процессы.

Более узкое понятие, чем вид – это штамм – культуры одного вида, выделенные из разных природных сред или из одной среды, но в разное время.

Г6особи только одного вида.

Накопительная культура (НК) – та, где преобладает один вид.

Клон – это культура, полученная из одной вегетативной клетки.

Для бактерий созданы две систематики: естественная и искусственная.

Задача естественной – объединить родственные формы, исходя из общности происхождения (филогенетическая основа).Определитель бактерий Красильникова основан на естественной систематике.

Искусственная систематика основана на учете признаков, удобных с точки зрения практики. Особи определяют, исходя из их сходства, с целью идентификации и распознавания. На основе этой классификации основан определитель бактерий Берджи.

Признаки, которые используются для искусственной систематики бактерий (таксономические):

• форма клетки (кокки, палочки, изогнутые палочки, др.группы);

• окраска по Граму (Г+, Г-);

• отношение к молекулярному кислороду (строгие аэробы строгие, анаэробы , факультативные анаэробы);

• способность к образованию спор (для палочек).

Используя эти признаки, в определителе Берджи все бактерии разделяются на группы, например: группа №15 – палочки, Г+, аэробы и анаэробы, образующие споры, Bacillus Clostridium; группа №16 - палочки, Г-, не образующие спор, Lactobacillus; группа № 14 – кокки, Г+, аэробы и анаэробы – Streptococcus, Micrococcus, Staphylococcus; группа №17 – палочки, Г+, аэробы – актиномицеты Streptomyces, Actynomyces. Образуют подобие мицелия, формируя его из воздушных гиф (спорофоров) с конидиями на конце. Различаются по цвету, запаху, строению спорофоров. В биотехнологии используются как продуценты антибиотиков, ферментов.

В последнее время не с целью классификации, а с целью дифференциации все бактерии делят на четыре категории:

1. есть клеточная стенка, муреин, Г-, – группы № 7, 8 – грацеликутные;

2. есть клеточная стенка,муреин, Г+,– группы № 14, 15, 16, 17 – фирмикутные;

3. нет клеточной сттенки, нет муреина, - микоплазмы – тенерекутные;

4. есть клеточная стенка, но она не содержит муреин – группа № 13 – “архебактерии” (метанообразующие) – мендозикутные.

Эукариотные микроорганизмы

1. Отличительные особенности эуцита от протоцита.

2. Мицелиальные грибы, особенности биологической организации.

3. Классификация грибов, характеристика представителей классов высших и низших грибов.

4. Дрожжи, строение дрожжевой клетки.