Структура бактериальной клетки.
ТЕМА 2. МОРФОЛОГИЯ И КЛАССИФИКАЦИЯ БАКТЕРИЙ
План:
Классификация бактерий по Берджи.
Морфология бактерий.
Структура бактериальной клетки.
Микроскопические методы изучения морфологии бактерий.
Классификация бактерий по Берджи.
Американский микробиолог Д. Берджи выпустил первый международный определитель бактерий, который впоследствии дополнялся и изменялся.
По классификации Берджи бактерии делятся на 4 отдела:
1. Грациликуты - бактерии с тонкой клеточной стенкой, грамотрицательные. Среди них различают извитые формы, палочковидные, шаровидные (гонококки и менингококки), риккетсии и хламидии.
2. Фирмикуты - бактерии с толстой клеточной стенкой, грамположительные, включающие большинство шаровидных (стафилококки, стрептококки и др.) и разнообразные палочковидные бактерии, а также актиномицеты (ветвящиеся бактерии), коринебактерии (булавовидные бактерии), микобактерии и бифидобактерии.
3. Тенерекуты - бактерии с нежной клеточной стенкой, «мягкие» бактерии, включающие микоплпазмы.
4. Мендозикуты, так называемые архебактерии, отличающиеся дефектной клеточной стенкой и особенностью строения элементов клетки (рибосом, мембран и рибосомных РНК). Обитают в биотопах с экстремальными условиями (метанообразующие бактерии, термоацидофильные (растут при 75 – 95о и низком рН), экстремально галофильные (растут в присутствии 12 – 32% NaCl)). САрхебактерии - представители древних форм жизни, среди которых нет возбудителей инфекционных болезней.
|
|
|
Такое подразделение бактерий, по особенностям строения клеточной стенки, соответчтвует способностям бактерий окрашиваться в тот или иной цвет при окрашивании по Граму.
Морфология бактерий.
По форме выделяют следующие основные группы микроорганизмов.
1.Шаровидные или кокки.
2.Палочковидные.
3.Извитые.
4.Ветвящиеся.
I. Кокковидные бактерии (кокки) по характеру взаиморасположения после деления подразделяются на:
1.Микрококки - клетки расположенные в одиночку. Входят в состав нормальной микрофлоры, находятся во внешней среде. Заболеваний у людей не вызывают.
2.Диплококки - это парные клетки, к ним относятся гонококки, менингококки, пневмококки.
3.Стрептококки - размножающиеся клетки сохраняют связь (не расходятся), образуя цепочки. Много патогенных микроорганизмов - возбудители ангин, скарлатины, гнойных воспалительных процессов.
4.Тетракокки - имеют вид тетрад (т.е. по четыре клетки). Медицинского значения не имеют.
5.Сарцины - имеют вид пакетов из 8, 16 и более кокков. Часто обнаруживают в воздухе. Болезнетворных форм нет.
|
|
|
6.Стафилококки - образуют скопления, напоминающие грозди винограда. Вызывают многочисленные болезни, прежде всего гнойно - воспалительные.
II. Палочковидные формы микроорганизмов (палочки):
1.Бактерии - палочки, не образующие спор (кишечная палочка, дизентерийная, туберкулезные, дифтерийные и др.).
2.Бациллы - аэробные спорообразующие микробы. Диаметр споры обычно не превышает размера (“ширины”) клетки (бациллы сибирской язвы).
3.Клостридии - анаэробные спорообразующие микробы. Диаметр споры больше диаметра клетки, в связи с чем клетка напоминает веретено или теннисную ракетку (возбудитель столбняка, ботулизма, газовой гангрены).
Необходимо иметь в виду, что термин “бактерия” часто используют для обозначения всех микробов - прокариот. В более узком (морфологическом) значении бактерии - палочковидные формы прокариот, не имеющих спор.
III. Извитые формы микроорганизмов:
1.Вибрионы - имеют один изгиб, могут быть в форме запятой, короткого завитка (холерный вибрион).
2.Спириллы - имеют 2- 3 завитка (возбудитель Содоку - болезнь укуса крыс).
3.Спирохеты - имеют различное число завитков. Патогенными для человека являются три рода спирохет: р. Treponema, р. Borrelia, р. Leptospira.
р. Treponema - 8-12 неглубоких одинаковых завитков. T. p allidum – возбудитель сифилиса.
|
|
|
р. Borrelia - 3-8 неодинаковых завитков. Bor. r ecurrentis – возбудитель возвратного тифа.
р. Leptospira - много мелких завитков (в виде веревки), концы изогнуты в виде крючков и имеют утолщения. L. i nterrogans – возбудитель инфекционной желтухи.
IV. Ветвящиеся бактерии - палочковидные бактерии, которые могут иметь разветвления в форме латинской буквы «Y», встречающиеся у бифидобактерий. Также могут быть представленными в виде нитевидных разветвленных клеток, способных переплетаться, образуя мицелий, что наблюдается у актиномицет. Медицинское значение актиномицетов: 1) образуют антибиотики (стрептомицин, тетрациклин); 2) вызывают инфекционные заболевания (актиномикозы, туберкулез, дифтерию, нокардиозы).
Структура бактериальной клетки.
Отличия бактерий от других клеток:
1.Отсутствие истинного дифференцированного ядра (ядерной мембраны).
2.Отсутствие эндоплазматической сети, аппарата Гольджи, митохондрий, хлоропластов, лизосом.
3.Роль митохондрий выполняют мезосомы - производные цитоплазматической мембраны.
4. В бактериальной клетке много рибосом.
5. Клеточное деление бактерий не связано с циклическими изменениями строения клетки.
|
|
|
6. У бактерий могут быть специальные органы движения - жгутики.
7. Размеры бактерий от 0,5 до 5 - 10 микрометров (мкм).
Основными органеллами являются:
нуклеоид, цитоплазма, рибосомы, мезосомы, цитоплазматическая мембрана, клеточная стенка.
Дополнительными органеллами являются:
капсула, споры, пили, жгутики.
Нуклеоид - эквивалент ядра у бактерий, расположенный в центре бактериальной клетки и представлен чаще всего одной хромосомой кольцевидной формы. Состоит из двухцепочечной нити ДНК. Нуклеоид не отделен от цитоплазмы ядерной мембраной.
Цитоплазма - сложная коллоидная система, содержащая различные включения (зерна волютина, гликогена, и др.), рибосомы, растворимые белки и др. элементы клетки.
Рибосомы - органеллы, состоящие из двух субъединиц, отвечающие за синтез белка. В отличие от клеток эукариотов рибосомы бактерий не объединены в ЭПС.
Мезосомы - это складчатые мембранные структуры, на поверхности которых находятся ферменты, участвующие в процессе дыхания (следовательно мезосомы можно назвать примитивными митохондриями). Мезосомы участвуют в делении клетки и спорообразовании.
Цитоплазматическая мембрана прилегает к внутренней поверхности клеточной стенки и окружает наружную часть цитоплазмы бактерий. Состоит из двойного слоя липидов и пронизана белками. Ее роль: регуляция осмотического давления, транспорт веществ (перенос различных веществ в клетку и из клетки), энергетическая (содержит многие ферментные системы- дыхательные, окислительно- восстановительные, осуществляет перенос электронов).
Клеточная стенка - это прочная, упругая структура, которая придает бактерии определенную форму, поддерживает высокое осмотическое давление в клетке, участвует в процессе деления клетки транспорте веществ. От структуры и химического состава клеточной стенки бактерий зависит важный для систематики признак бактерий - отношение к окраске по Граму. В соответствии с ним выделяют две большие группы - грамположительные (“грам+”) и грамотрицательные (“грам - “) бактерии. У грамположительных бактерий клеточная стенка толще, чем у грамотрицательных. Основной компонент клеточной стенки грамположительных бактерий - пептидогликан (муреин), он составляет до 90% ее массы. У грамотрицательных бактерий количество пептидогликана в клеточной стенке составляет 5 - 20%. Клеточная стенка грамотрицательных бактерий устроена более сложно - имеется внешняя мембрана, поэтому клеточная стенка трехслойная.
Под действием фермента лизоцима или пенициллина нарушается синтез клеточной стенки, и бактерии либо лишаются клеточной стенки, либо сохраняют ее частично. Такие формы бактерий называются L -формами. Они способны к размножению и имеют различную форму. L- трансформация является не только формой изменчивости, но и приспособления бактерий к неблагоприятным условиям существования. В результате изменения антигенных свойств (утрата О- и К- антигенов), снижения вирулентности и других факторов L- формы приобретают способность длительно находиться (персистировать) в организме хозяина, поддерживая вяло текущий инфекционный процесс. Утрата клеточной стенки делает L- формы нечувствительными к антибиотикам, антителам и различным химиопрепаратам, точкой приложения которых является бактериальная клеточная стенка.
Ворсинки (пили или фимбрии) - короткие нити, в большом количестве окружающую бактериальную клетку, с помощью которых бактерии прикрепляются к субстратам (например, к поверхности слизистых оболочек). Таким образом, фимбрии являются факторами адгезии и колонизации. Пили бывают разного типа. Наиболее интересны F - пили (фактор фертильности) - аппарат конъюгации бактерий, встречаются в небольшом количестве в виде тонких белковых ворсинок.
Капсула или слизистый слой окружает оболочку ряда бактерий. Выделяют микрокапсулу, выявляемую при электронной микроскопии и макрокапсулу, обнаруживаемую при световой микроскопии. Капсулы предохраняют бактерии от высыхания, фагоцитоза и действия бактериофагов. У сапрофитов капсулы образуются во внешней среде, у патогенов - чаще в организме хозяина.
Споры - своеобразная форма покоящихся грамположительных бактерий, образующихся во внешней среде при неблагоприятных условиях существования, например, при высушивании. При этом внутри одной бактерии образуется одна спора. Эндоспоры образуются в цитоплазме, представляют собой клетки с низкой метаболической активностью и высокой устойчивостью (резистентностью) к действию неблагоприятных факторов окружающей среды. Спорообразование способствует сохранению вида бактерий и не является способом размножения. спора может долго сохраняться в почве, например, споры сибирской язвы живут в почве десятилетиями. При благоприятных условиях спора прорастает и превращается в вегетативную форму. При этом из одной споры образуется одна бактерия.
Жгутики - органеллы движения - это особые белковые выросты на поверхности бактериальной клетки, содержащие белок - флагелин.
По расположению и количеству жгутиков выделяют ряд форм бактерий:
1.Монотрихи - имеют один жгутик (холерный вибрион).
2.Лофотрихи - имеют пучок жгутиков на одном конце клетки (хеликобактерии).
3.Амфитрихи - имеют по одному или пучку жгутиков на каждом конце (спириллы).
4.Перитрихи - имеют жгутики по всей поверхности бактериальной клетки (кишечная палочка).
Дата добавления: 2018-11-24; просмотров: 3551; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!