Вопрос 4. Строение бактериальной клетки.



Мы поможем в написании ваших работ!


Мы поможем в написании ваших работ!



Мы поможем в написании ваших работ!


ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

Вопрос 4. Строение бактериальной клетки.



Развитие микроскопии и развитие способов подготовки препаратов позволили детально изучить тонкое строение бактериальной клетки. Клеточная стенка. У прокариот клеточная стенка состоит из пептидогликана, которого нет в эукариотных клетках. В зависимости от строения клеточной стенки прокариоты подразделяются на две группы: грамположительные и грамотрицательные. Клеточная стенка прокариот выполняет разнообразные функции: механически защищает клетку от воздействий окружающей среды, обеспечивает поддержание ее внешней формы, дает возможность клетке существовать в гипотонических растворах. В клеточной стенке расположены каналы, или диффузионные поры, для пассивного транспортирования веществ и ионов в клетку. Клеточная стенка препятствует проникновению в клетку токсических веществ. На внешней стороне клеточной стенки расположено много макромолекул, контактирующих с окружающей средой: специфические рецепторы для фагов, антигены, макромолекулы, обеспечивающие межклеточные взаимодействия при конъюгации, а также между патогенными бактериями и клетками и тканями высших организмов. Капсула — на поверхности клеточной стенки — состоит из полисахаридов. Микрокапсулы (менее 0,2мкм) и Макрокапсулы. Капсулы защищают клетку от механических повреждений, высыхания, создают дополнительный осмотический барьер, служат препятствием для проникновения фагов. Иногда капсула служит источником запасных питательных веществ. Слизь помогает прикреплению клеток к различным поверхностям. Цитоплазматическая мембрана — пропускает только те вещества, которые необходимы клетке в данный момент (избирательность). На ней расположено много ферментов. ДНК — расположена в цитоплазме, имеет вид замкнутого круга, носитель генетической информации вида. Рибосомы — состоят на 80% из РНК, функция — синтез белка. Мезосомы — получение энергии через ОВР.

Базальное тело — от него отходит жгутик. Вакуоли с запасными питательными веществами — жир, полифосфаты, капельки серы, Ворсинки — предназначены для размножения.

Вопрос 5. Бактерии: подвижность, размножение, образование спор.

Подвижность. Многие бактерии неподвижны, если же они способны передвигаться, то это движение обеспечивается жгутиками. Число, размеры и расположение жгутиков являются признаком, характерным для определенного вида бактерий. Без жгутиков передвигаются только скользящие бактерии и спирохеты.

Размножение. После достижения определенных (критических) размеров клетка подвергается делению. Для большинства прокариот характерно равновеликое бинарное поперечное деление, приводящее к образованию двух одинаковых дочерних клеток. У большинства грамположительных бактерий деление происходит путем синтеза поперечной перегородки, идущей от периферии к центру. Поперечная перегородка формируется из ЦПМ и пептидогликанового слоя. Наружные слои синтезируются позднее. Клетки большинства грамотрицательных бактерий делятся путем перетяжки. Например, на месте деления обнаруживается постепенно увеличивающееся и направленное внутрь искривление ЦПМ и клеточной стенки. Вариантом бинарного деления является почкование, при котором на одном из полюсов материнской клетки образуется маленький вырост (почка), увеличивающийся в процессе роста. Постепенно почка достигает размеров материнской клетки и отделяется от нее. Почкующиеся клетки подвергаются старению. При равновеликом бинарном делении материнская клетка дает начало двум дочерним клеткам, а сама исчезает. При почковании материнская клетка дает начало дочерней клетке и между ними можно обнаружить морфологические различия. Деление прокариотной клетки начинается, как правило, спустя некоторое время после завершения цикла деления ДНК.

Спорообразование. Вегетативные клетки многих прокариот для перенесения неблагоприятных условий образуют специальные клетки (эндоспоры), обладающие повышенной устойчивостью. Образование эндоспор происходит только у прокариот.Эндоспора формируется внутри материнской клетки (спорангия), обладает специфическими структурами: многослойными белковыми покровами, наружной и внутренней мембранами, кортексом. Эндоспоры устойчивы к повышенным температурам, дозам радиации. К спорообразующим бактериям относится большое число прокариот из 15 родов, среди которых есть палочковидные, сферические, спириллы и нитчатые организмы. Все они имеют клеточную стенку, характерную для грамположительных прокариот. В каждой бактериальной клетке образуется, как правило, одна эндоспора.Лучше всего процесс спорообразования изучен у представителей родов Bacillus и Clostridium. Перед спорообразованием происходит деление ДНК вегетативной клетки. Образуется тяж вдоль длинной оси клетки, затем приблизительно 1/3 тяжа отделяется и переходит в формирующуюся спору в одном из полюсов клетки.Затем происходит уплотнение цитоплазмы, которая вместе с ДНК обособляется от остального содержимого клеток с помощью перегородки. Перегородка формируется путем впячивания ЦПМ от периферии к центру, где срастается, и образуется споровая оболочка. Отсеченный участок «обрастает» второй мембраной и образуется проспора. На следующем этапе между мембранами проспоры начинает формироваться кортекс, а снаружи синтезируются споровые покровы, состоящие из нескольких слоев.

У многих бактерий поверх покровов эндоспоры формируется еще одна структура — экзоспориум, структура которого зависит от вида бактерий. У прокариот из рода Clostridium обнаружены придатки на экзоспориуме различного строения. Функциональное значение этих выростов не выяснено. Эндоспоры прокариот характеризуются очень низким уровнем метаболизма, они очень устойчивы к воздействию факторов внешней среды: высоким и низким температурам, обезвоживанию, высокой кислотности среды, радиации, механическим воздействиям и т. д. Механизмы устойчивости эндоспор пока мало изучены. Считается, что эндоспорам прокариот придают устойчивость обезвоженное состояние цитоплазмы, термостойкость споровых ферментов, наличие дипиколиновой кислоты и большое количество двухвалентных катионов. Устойчивости эндоспор способствуют также поверхностные структуры: мембраны, кортекс, покровы, механически защищающие содержимое эндоспоры от проникновения извне агрессивных веществ. Сформировавшиеся покоящиеся эндоспоры могут находиться в жизнеспособном состоянии в течение разного времени. Эндоспора содержит почти все сухое вещество клетки, но занимает в 10 раз меньший объем. Эндоспоры не являются обязательной стадией жизненного цикла бацилл. При благоприятных условиях питания бациллы могут неограниченное время размножаться делением. Образование эндоспор начинается только тогда, когда не хватает питательных веществ и когда в избытке накапливаются продукты обмена. В благоприятных условиях большинство эндоспор прорастает. Процент прорастания эндоспор можно увеличить, прогрев одни споры в воде при 60 °С в течение 5 мин, другие — при 100 °С в течение 10 мин. Тепловой шок должен проводиться непосредственно перед высевом.

Вопрос 6. Вирусы и фаги.

Вирусы. Вирусами называют (от лат. virus — яд) мельчайшие неклеточные частицы, состоящие из нуклеиновой кислоты (ДНК или РНК) и белковой оболочки (капсулы). Вирусы не являются самостоятельными организмами и не способны размножаться вне живой клетки хозяина. Вне клетки вирус существует в виде вирусной частицы (вириона), которую называют еще нуклеинокапсидом. Нуклеинокапсид может быть «голым» или окруженным белковой оболочкой— капсидом, состоящим из субъединиц белка — капсомеров. Капсид чаще всего имеет симметричное строение. Различают два вида симметрии — спиральную и кубическую. Вирусы распознаются по последствиям своего развития в клетках хозяина. Они разрушают целые комплексы клеток и вызывают поражения тканей, что ведет к появлению некротических пятен, или зон лизиса. Вирусы поражают растения, человека, животных и микроорганизмы. Вирусы, поражающие растения, называют фитопатогенными. Они попадают внутрь растительных клеток только через повреждения, а не в результате активного внедрения. Переносчиками вирусов служат насекомые. Вирусы, поражающие человека и животных, вызывают такие заболевания, как оспа, ветрянка, корь, бешенство, полиомиелит (детский паралич), грипп, насморк, ящур и др., которые передаются при контакте, а также насекомыми. Заболевания, вызываемые вирусами, наносят большой ущерб здоровью людей.

Фаги. Фагами называются вирусы, поражающие бактерии. Они выявляются по образованию «стерильных пятен» («бляшек») в сплошном бактериальном газоне. В бактериальной взвеси они размножаются так быстро, что за короткое время способны лизировать (растворить) все клетки. Нуклеиновая кислота фага — это либо двухцепочечная или одноцепочечная ДНК, либо одноцепочечная РНК.В зависимости от формы зрелых фаговых частиц существуют различные виды фагов: нитевидной формы, с аналогом отростка, с коротким отростком, с длинным несокращающимся отростком, с отростком сложного строения, чехол которого способен сокращаться. Размножение фага в клетке хозяина является очень сложным процессом. Сначала происходит адсорбция фага на поверхности чувствительной бактериальной клетки, у которой есть соответствующие рецепторы. За адсорбцией следует инъекция, т.е. введение ДНК фага в бактериальную клетку. Базальная пластинка фиксируется на клетке, чехол отростка сокращается и полый стержень входит в бактериальную клетку. ДНК фага по полому стержню попадает внутрь клетки бактерии, а белковая оболочка фага остается снаружи. Инъецированная ДНК фага вызывает полную перестройку метаболизма зараженной клетки. Сразу же прекращается синтез ДНК и РНК бактериальных белков. Затем образуются фаговая ДНК и белки оболочки фага. Следующий этап —«созревание», который состоит в соединении фаговой ДНК с белком оболочки и образование зрелых инфекционных фаговых частиц. Созревание фагов — сложный многоступенчатый процесс. В конце созревания клеточная стенка бактерии под действием фагового лизоцима растворяется и вновь образованные фаги покидают клетку. Продолжительность периода созревания фагов и величина «урожая» фаговых частиц варьируют в широких пределах в зависимости от вида фага и бактерии, условий среды.Фаги, как правило, лизируют зараженные ими бактерии, поэтому их называют еще вирулентными. Но есть фаги, которые заражают клетки бактерий-хозяев, но не размножаются в них и не вызывают лизиса. Такие фаги называются умеренными, а бактерии — «лизогенными». Видимо, размножение умеренных фагов происходит синхронно с делением клетки бактерии. Фаг в таком состоянии называют профагом, его ДНК интегрирована в хромосому клетки хозяина.Размножаются только в клетках, могут находиться в виде кристаллов.Все вирусы являются возбудителями заболеваний. ВТМ — вирусы табачной мозайки. Строение: Белковая оболочка, внутри которой располагается чаще всего ДНК, иногда РНК. Фаги — вирусы бактерий. Строение:Шестигранная головка, состоит из белка, внутри РНК.Отросток с полым стержнем.Базальная пластинка с отростками выделяет ферменты, которые разрушают клеточную стенку бактерий; отросток сокращается и ДНК выталкивается внутрь бактериальной клетки. ДНК фага всегда побеждает ДНК самой клетки и направляет всю деятельность клетки на создание себеподобных частиц (фаголизис).

 



Последнее изменение этой страницы: 2021-04-05; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы!

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 35.175.191.36 (0.008 с.)