Особенности клеточной стенки грамположительных бактерий .

 

Мощная, толстая, несложно организованная клеточная стенка, в составе которой преобладают пептидогликан и тейхоевые кислоты, нет липополисахаридов (ЛПС), часто нет диаминопимелиновой кислоты.

 

А                                                                         Б

 

Рисунок 26 - Строение клеточной стенки Гр⁺ (А) и Гр^- (Б) - бактерий

Особенности клеточной стенки грамотрицательных бактерий

Клеточная стенка значительно тоньше, чем у грамположительных бактерий, содержит ЛПС, липопротеины, фосфолипиды, диаминопимелиновую кислоту. Устроена более сложно имеется внешняя мембрана, поэтому клеточная стенка трехслойная.

 

       При обработке грамположительных бактерий ферментами, разрушающими пептидогликан, возникают полностью лишенные клеточной стенки структуры - протопласты. Обработка грамотрицательных бактерий лизоцимом разрушает только слой пептидогликана, не разрушая полностью внешней мембраны; такие структуры называют сферопластами.

К поверхностным структурам бактерий относятся капсула, жгутики, микроворсинки.

Капсула или слизистый слой окружает оболочку ряда бактерий. Капсула является защитной структурой (прежде всего от высыхания), у ряда микроорганизмов - фактором патогенности, препятствует фагоцитозу, ингибирует первые этапы защитных реакций – распознавание и поглощение. У сапрофитов капсулы образуются во внешней среде, у патогенов – чаще в организме хозяина. Существует ряд методов окраски капсул в зависимости от их химического состава. Капсула чаще состоит из полисахаридов, реже – изполипептидов.

Жгутики. Подвижные бактерии могут быть скользящие (передвигаются по твердой поверхности в результате волнообразных сокращений) или плавающие, передвигающиеся за счет нитевидных спирально изогнутых белковых (флагеллиновых по химическому составу) образований - жгутиков.

Фимбрии или реснички — короткие нити, в большом количестве окружающую бактериальную клетку, с помощью которых бактерии прикрепляются к субстратам (например, к поверхности слизистых оболочек).

Пили первого типа. Белковой природы, жесткие, закреплены в клеточной стенке. Способствуют адгезии микробных клеток на субстрате.

Пили второго типа. Имеют точно такое же строение, что и пили первого типа. Они обеспечивают конъюгацию у бактерий (F-пили(фактор фертильности). Они передают генетическую информацию от F+ к F- бактерии.

Пили третьего типа. Имеют очень большую длину. На этих пилях адсорбируются бактериофаги. Они участвуют в процессах лизиса бактерий и передачи генетической информации.

Эндоспоры и спорообразование. Спорообразование - способ сохранения определенных видов бактерий в неблагоприятных условиях среды. Эндоспоры образуются в цитоплазме, представляют собой клетки с низкой метаболической активностью и высокой устойчивостью (резистентностью) к высушиванию, действию химических факторов, высокой температуры и других неблагоприятных факторов окружающей среды. Высокая резистентность связана с большим содержанием кальциевой соли дипиколиновой кислоты в оболочке спор. Расположение и размеры спор у различных микроорганизмов отличаются, что имеет дифференциально-диагностическое (таксономическое) значение. Основные фазы “жизненного цикла” спор - споруляция (включает подготовительную стадию, стадию предспоры, образования оболочки, созревания и покоя) и прорастание, заканчивающееся образованием вегетативной формы. Процесс спорообразования генетически обусловлен.

У многих микроорганизмов, выращенных в результате обменных процессов в цитоплазме образуются включения. К ним относятся отложения жира, полиоксимаслянной кислоты, волютина (полифосфатов), крахмалоподобных полисахаридов (гликогена, гранулезы), серы и других веществ.

 

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Задание 6. Освоить методы фиксации и окраски мазков.

Для количественного учета, изучения морфологии, выявления структурных элементов, органоидов, внутриклеточных включений мазок бактериальной культуры необходимо зафиксировать и окрасить.

ЭТАПЫ ПРИГОТОВЛЕНИЯМАЗКА

1. Нанесение бактериальной культуры

2. Высушивание

3. Фиксация

4. Окрашивание

Мазок готовят на обезжиренном чистом предметном стекле, куда наносят небольшую каплю воды. В этой капле эмульгируют исследуемый материал, который распределяют тонким слоем на поверхности около 2 см². Если микроорганизмы выращены на жидкой питательной среде, то культуру берут петлей или стерильной пипеткой и каплю наносят непосредственно на стекло (без воды). После этого мазок высушивают на воздухе и фиксируют.

Методы фиксации:

✔ Физический – над пламенем спиртовки

✔ Химический–в растворах спирта, ацетона, смеси Никифорова, формалина.

Фиксацию мазка над пламенем спиртовки производят в течение нескольких секунд мазком вверх. Эту операцию проводят достаточно быстро после полного высушивания мазка, не перегревая его (прикладывание предметного стекла к тыльной стороне ладони должно вызывать чувство выраженного тепла, но нежжения).

Цели фиксации

✔ Обеззараживание патогенных микроорганизмов

✔ Закрепление клеток на стекле

✔ Убитые микроорганизмы лучше воспринимают красители.

Способы окрашивания микроорганизмов: Существуют простые и сложные способы окрашивания микроорганизмов. При простом способе окрашивания на мазок наносится один краситель, при сложном способе окрашивания — 2 или более красителей. К таким способам окрашивания относится окраска по Граму. Соответственно выделяют формы бактерий грамположительные (окрашиваются в фиолетовый цвет) и грамотрицательные (окрашиваются в красный цвет). Грамположительные бактерии имеют несложно организованную, но мощную клеточную стенку, состоящую из множественных слоев пептидогликана, включающих уникальные полимеры тейхоевых кислот. Грамотрицательные бактерии имеют более тонкую клеточную стенку, включающую бимолекулярный слой пептидогликана и не содержащую тейхоевой кислоты.