Царство прокариот включает циано- и эубак-терий, к-е раздел
4. Царство прокариот.
Отличительные признаки от эукариот
Царство прокариот включает циано- и эубактерий, к-е раздел. на след. порядки:
Собственно бактерии (отделы грациликуты, фирмикуты, тенерикуты, мендозикуты)
Актиномицеты
Спирохеты
Риккетсии
Хломидии
Порядки подразделяются на группы.
Прокариоты отличаются от эукариот тем, что не имеют:
морфологически оформленного ядра (нет ядерной мембраны и ядрышка), его заменяет нуклеоид или генофор, представляющий собой замкнутую кольцевую двунитивую мол-лу ДНК, прикрепленную в одной точке к цитоплазматической мембране
сетчетого аппарата Гольджи
ЭПС
митохондрий
Существуют признаки или органеллы, х-ные для мн прокариот (нет у эукариот):
многочисл инвагинации цитоплазмат мембраны — мезосомы. Они связаны с нуклеоидом и участвуют в делении клетки, спорообразовании, дыхании
Наличие специфического компонента кл. стенки — муреина (пептидогликан по хим стр-ре)
Наличие плазмид. Наиболее известны F-плаз-миды, обеспечивающие коньюгационный перенос между бактериями и R-плазмиды — плазмиды лекарственной устойчивости.
5. Общая х-ка бактериальных кл-к
Бактерии — это прокариотические, преимущественно одноклеточные м/мы, к-е могут образовывать группы сходных клеток, х-ся клеточным, но не организменным сходством.
Осн.таксономическим критерием, позволяющим отнести штаммы бактерий к той или иной группе я-ся:
Морфология микробных клеток
Отношение окраски по грамму
Тип биол окисления (аэробы, факультативные анаэробы, облигатные анэробы)
Способность к спорообразованию
Дальнейшая дифференциация групп на семейства, рода и виды, к-е являются основной таксономической категорией проводится на основании изучения биохим св-в. Этот принцип положен в основу классификации бактерий, приведенной в определителях бактерий.
Существует внутривидовая дифференцировка бактерий на варианты:
По биол св-вам (биовары, или биотипы)
По биохим активности (ферментовары)
По антигенному строению (серовары, или серотипы)
По чувствительности к бактериофагам (фаговары, или фаготипы)
По устойчивости к антибиотикам (резистентовары)
В микробиологии применяют спец термины: культура, штамм, клон.
Культура — видимая глазом сов-ть бактерий на питат средах. Различают смешан и чистые.
Штамм — сво-ть бактерий 1го вида, выделяемых из разных источников или из 1го источника, но в разное время (кишечная палочка).
Клон — сов-ть бактерий, явл-хся потомством одной клетки.
6. Особенности морфологии м-мов
Среди осн морф ф-м м-мов различ:
шаровидные (кокки)
палочковидные
Кокки по х-ру взаиморасположения дел на:
Микрококки — отдельные изолир колонии
Диплококки — сцеплен по парам
Тетракокки — по 4
Стрептококки — сцеплен в цепочки
Сорцины — сцеплен в пакеты по 8,12,16
Стафилококки — сцеплен в виде «виногр.гр»
Палочковидные бактерии различаются:
По форме:
правильные (энтеробактерии,
псевдоманады)
неправильные (коринебактерии)
По размеру:
мелкие (бруцеллы, бордетеллы)
средние (киш.палочка)
крупные (бациллы, клостридии)
По форме концов:
обрубленные (бациллы)
закругленные (сальмонеллы)
заостренные (фузобактерии)
утолщенные (коринебактерии)
По х-ру взаиморасположения:
по одиночке
диплобактерии (диплобациллы)
стрептобактер (стрептобациллы)
извитые формы
Извитые формы по х-ру и кол-ву завитков различаются:
вибрионы (слегка изогнутые палочки)
спириллы (имеют 1 или неск завитков)
спирохеты:
лептоспиры (завитки с загнутыми крючкообразными концами)
борреллии (от 4 до 12 непр завитков)
трепонемы (от 14 до 17 равномерных мелких завитков).
7. Ультраструктура бактериальной клетки
Стр-ру Б изучают в основном с помощью следующих методов:
электронная микроскопия
ультрацентрифугирование
цитохимические методы
Структурные компоненты бакт кл-ки дел на обязательные и необязтельные.
Обязательными я-ся:
Кл.стенка
Цитоплазматическая мембрана
цитоплазма с рибосомами и ядерным аппаратом
Необязательные:
Капсула
Микрокапсула
Внеклет что-то
Включения
Жгутики
Споры
Пили
9. Особенности строения кл.стенки бактериальных клеток
Основу кл.стенки у Б составляет пептидогликан муреин. Ф-ции кл.стенки:
Я-ся осмотическим барьером
Определяет ф-му бактерий
Защищает к-ку от возд.о.ср.
Несет разнообразные рецепторы, способствующие прикреплению фагов и др.разл.хим. соединений
Через нее в к-ку поступ хим, питат в-ва и выдел прод обмена
В ней находится специфический О-антиген
С ней связан эндотоксин бактерий
Существует 2 типа стр-я кл.стенки:
грам (+)
грам (-)
Кл.стенки грам(+) и грамо(-) Б резко различаются как по химическому составу, так и по ультраструктуре.
В состав кл.ст. входят 7 разл. групп хим в-в, при этом пептидогликан присутствует только в клеточной стенке. У грам(+) он составляет основную массу в-ва кл.ст (40-90%), у грам(-) — его содержание значительно меньше (1-10%).
Под электр. микроскопом кл.ст. грам(+) Б выглядит как однородный плотный слой, толщина которого колеблется от 20 до 80 нм. У грам(-) обнаружена многослойная кл.стенка. Внутренний плотный слой толщиной 2-3 нм, сост. из пептидогликана. Снаружи к нему прилегает, как правило, волнистый слой (8-10 нм) — это две плотные полосы, разделенные промежутком, как у элементарных мембран. Поэтому трехконтурный внешний компонент клеточной стенки грам(-) Б получил название наружной мембраны.
Кл.ст. грам(+) плотно прилегает к ЦПМ, компоненты которой (пептидогликановый слой и наружная мембрана) разделены промежутком и четко отделены аналогичным образом от ЦПМ. Пространство между цитоплазматической и наружной мембранами получило название периплазматического. Оно, как можно видеть из строения кл.стенок обеих групп Б, характерно только для грамотрицательных форм.
Т.о., кл.ст. обладает определенной жесткостью и эластичностью, т.е. может изгибаться. Ее можно разрушить ультразвуком, УФ, ферментом лизоцином и др.способами. Толщина кл.ст. колеблется от 20 до 100 нм и составляет ≈ 20% сухого в-ва бактер.кл-ки.
Хим.сотав кл.ст. у разных Б сложный и неоднородный, основной каркас сост. Пептидогликан муреин. Кроме него имеются липиды, полипептиды, полисахариды, аминок-ты, тейхоевые к-ты.
10. Отделы бактерий в связи с особенностями строения клеточной стенки
Все Б в связи с различиями в кл.ст. делятся на 4 отдела:
Грациликуты — это Б с тонкой кл.ст., грам(-). К ним относятся различные извитые, палочковидные, кокковидные формы, а также риккетсии и хломидии. Эти Б могут быть подвижными или неподвижными, аэробами и анаэробами, не образующие спор, размножаются почкованием. По типу питания могут быть: паразитами или сапрофитами. Обитают в почве, водоемах и во внутренней среде ж-х и раст.
Фирмикуты — это Б с толстой кл.ст., грам(+). К ним относятся палочковидные, кокковые формы Б, а также актиномицеты, коринебактерии и микобактерии. Они могут быть подвижными и неподвижными, спорообразующими и неспорообразующими.
Тенерикуты — это прокариоты без кл.ст. К ним относятся микоплазмы. Они имеют лишь ЦПМ. Размножаются фрагментацией, почкованием и простым бинарным делением.
Мендозикуты — это архебактерии, отличающиеся дефектной кл.ст., особенностями стр-я эндоспор, бол-во строгие анаэробы, есть и аэробы. Способны существовать в экстремальных условиях. Медицинского значения не имеют.
8. Разновидности форм бактер.клеток
Из любой бактериальной кл-ки можно получить ф-мы полностью или частично лишенные кл.ст. Они называются соответственно протопластами и сферопластами.
Существуют также L-формы бактерий, к-е в отличии от прото- и сферопластов, способны к размножению. L-формы разных видов Б морфологически неразличимы. Независимо от формы исходной кл-ки они представляют собой сферические образования разн. размеров. Различают L-формы — стабильные и нестабильные.
L-формы разл.Б играют существен.роль в проявлении многих хронических и рецидивирующих инфекционных заб-ний, н-р, бруцеллеза, туберкулеза, сифилиса, хронич.гонории.
11. Цитоплазматическая мембрана: строение, функции. Мезосомы, плазмиды
К кл.ст. прилегает ЦПМ. Строение ее аналогично мембранам эукариот, т.е. она состоит из двойного слоя липидов, в основном фосфолипидов, с погруженными или полупогруженными белками.
ЦПМ обеспечивает:
Избирательную проницательность и транспорт растворенных в-в в кл-ку
Транспорт электронов и окислительное фосфорилирование
Выделение гидролитических экзоферментов; биосинтез разл. полимеров.
Общая толщина 7-8 нм.
Часто ЦПМ дает инвагинации (цитоплазматические выпячивания), к-е приводят к образованию особых стр-р — мезосом.
Мезосомы — это мембранные системы, состоящие из трубочек, пузырьков и пластинок. Во время кл.деления мезосома связывается с ДНК, что, видимо, облегчает разделение 2х дочерних мол-л ДНК после репликации и обуславливает образование перегородки между дочерними кл-ми.
Плазмиды — это внехромосомные ф-ры наследственности, генетические эл-ты, способствующие стабильно существовать кл-ке в автономном состоянии. Плазмиды, способные объединяться с хр-мой, называют эписомой. К плазмидам относят генетический аппарат клеточных органоидов (митохондрии, пластиды, а также группы сцепления не являющиеся жизненноважными для содержащих их кл-к).
Хорошо изучены F-плазмиды (фактор фертивности), бактериальные плазмиды и R-плазмиды (R-фактор). R-фактор — это фактор устойчивости к хим., лек. в-вам, н-р, антибиотикам, сульфамидным препаратам.
Плазмиды часто придают содержащим их кл-кам новые св-ва, н-р, сообщают кл-м способность к передаче генов при конъюгации.
11а. Цитоплазма. Состав
ЦПМ ограничивает цитоплазму бактерий, к-я представляет собой гранулярную стр-ру. Цитоплазма — это коллоидная система, состоящая из воды, белков, жиров, углеводов, минеральных соединений и др.в-в, соотношение к-х варьирует в зависимости от вида бактерий и их возраста.
Цитозоль — это фракция цитоплазмы, к-я имеет гомогенную консистенцию и состоит в основном из белковых макромолекул (растворенных РНК, ферментных белков, продуктов и субстратов разл. р-ций) Цитозоль служит поддерживающей средой для кл.ст.
В цитоплазме локализованы рибосомы и бактериальный нуклеоид. В ней также могут находится включения и плазмиды (внехромосомная ДНК).
12. Необязательные структурные
компоненты бактериальной клетки
К ним относятся:
Капсула