- •Характеристика
- •Классификация по Маргелису и Шварцу
- •Классификация живых организмов
- •Филогенетическое древо эукариот
- •Классификация организмов по нуклеотидному составу 16S рРНК
- •СИСТЕМАТИКА (таксономия) — наука о многообразии и взаимосвязях между организмами. Систематика включает такие
- ••ВИД - основная таксономическая категория совокупность особей, характеризующихся рядом общих морфологических, физиолого-биохимических, молекулярно-генетических
- ••КОЛОНИИ микроорганизмов - видимые невооружённым глазом изолированные скопления клеток или мицеллия, образуемые в
- •ВИРУСЫ
- •Вирус иммунодефицита человека
- •Модель и фотография вируса
- •Жизненный цикл вируса иммунодефицита человека (ВИЧ)
- •Бактерии – продуценты в биотехнологии
- •Прокариоты
- •Строение бактериальной клетки (продольный разрез)
- •Разнообразие форм прокариот
- •Окраска по Граму
- •Строение клеточной стенки бактерий
- •Муреин - пептидогликан бактериальных клеточных стенок представляет собой дисахарид из N- ацетилглюкозамина и
- •«Руководство по определению бактерий Берджи»
- •Таксономические признаки бактерий:
- •Классификация на основе различий в строении клеточной стенки
- •Бактерии – продуценты важнейших продуктов
- •Бактерии – продуценты важнейших продуктов
Разнообразие форм прокариот
1-5 — кокки; 6 — палочки; 7 — спириллы; 8 — вибрион; 9 — кольцевидные; 10 — бактерии, образующие выросты (простеки); 11 —червеобразные; 12 — в виде звезды; 13 — актиномицеты; 14 —миксобактерии; 15,16 — нитчатые; 8, 15, 17, 18 — бактерии с разными типами жгутикования; 19 — бактерии, образующая капсулу; 20 — нитчатые бактерии, заключенные в чехол, инкрустированный гидратом окиси железа; 21 — бактерия, образующая шипы; 22
— Galionella
Окраска по Граму
•Грамположительные бактерии хорошо удерживают комплекс генцианового фиолетового с йодом и устойчивы к обесцвечиванию спиртом. После обработки фуксином они окрашиваются в фиолетово-пурпурный цвет.
•Грамотрицательные бактерии
обесцвечиваются спиртом, то есть теряют комплекс генцианового фиолетового с йодом, и хорошо поглощают фуксин. В мазках они окрашиваются в малиново- красный цвет.
Строение клеточной стенки бактерий
Б |
А |
|
А – |
|
|
грамположительные |
|
4 |
бактерии |
|
Б – |
||
|
||
3 |
грамотрицательные |
|
бактерии |
1 |
2 |
1 - цитоплазматическая мембрана, 2 – пептидогликан, 3 – периплазматическое пространство, 4 – наружная мембрана
Муреин - пептидогликан бактериальных клеточных стенок представляет собой дисахарид из N- ацетилглюкозамина и N-ацетилмурамовой кислоты, к которому присоединена тетрапептидная боковая цепь из
OH |
|
|
|
|
X |
L-аланина,CHD2 -глутаминовой кислоты, L-лизина и D- |
|
||||
O |
CH2OH |
боковые связи всех |
|
|
|
O |
Y |
Y |
|||
OH |
|
||||
аланина. ТетрапептидныеO |
|
|
|||
O |
O |
|
X |
|
X |
NHOCCH |
|
|
|
||
дисахаридныH х един3 |
иц связаны с соседними цепями при |
||||
|
NHOCCH3 |
мостиковY из Y |
|
|
|
H3C CH |
|
|
|
||
помощи поперечных пентапептидныхC O |
|
Y |
|||
глицина. |
NH |
L-Ala |
X X X |
|
|
CH CH3 |
|
||||
|
|
|
|
|
Y Y Y
XX
Y
X
|
Y |
|
|
Y |
|
|
X |
|
|
|
X |
|
|
D-Glu |
Ala |
|
|
Ala |
|
|
|
D-Glu |
|
|
D-Glu |
|
|
|
Lys |
|
Gly |
Lys |
|
Gly |
|
|
|
|
|
||
CH2 NH2 L-Lis |
|
Gly |
(Gly)3 |
|
Gly |
(Gly)3 |
D-Ala |
|
D-Ala |
|
|||
|
|
|
|
|
D-Ala
«Руководство по определению бактерий Берджи»
(D. H. Bergey, I860 — 1937)
Таксономические признаки бактерий:
морфологические признаки:
-форма клеток (кокки, палочки или спириллами), -наличие капсулы, -наличие агрегатов клеток (нити, тетрады, пакеты),
-наличие жгутиков и их расположение, -образование эндоспор, -особенности внутриклеточного строения, -окрашивание по Граму,
культуральные признаки (признаки, выявляемые при культивировании в лаборатории чистой культуры).
Таксономические признаки бактерий:
Физиолого-биохимические признаки:
1)отношение к кислороду, т.е. растут ли клетки в аэробных или в анаэробных условиях, либо в тех и других;
2)каким образом они получают необходимую энергию - в процессе дыхания, брожения или фотосинтеза;
3)зависимость роста от температуры и рН, с указанием оптимума и пределов устойчивости;
4)усваиваемые клетками питательные вещества;
5)места обитания;
6)наличие симбиотических или паразитических взаимоотношений;
7)клеточные включения, пигментация и состав капсулы;
8)компоненты клеточной стенки (пептидогликановый остов, липополисахариды, тейхоевая'кислота);
9)серологическая дифференциация (поверхностные антигены, гомологичные белки);
10)состав оснований ДНК (мол. % GC);
11)гибридизация ДНК/ДНК, трансформируемость при межвидовом переносе ДНК;
12)последовательность нуклеотидов в 16S или 5S рРНК;
13)чувствительность к антибиотикам.
Классификация на основе различий в строении клеточной стенки
Бактерии – продуценты важнейших продуктов
Бактерии |
Субстрат, источник |
Продукты |
|
углерода |
|
|
Аэробные бактерии |
|
Acetobacter aceti |
Этанол, уксусная |
Уксусная кислота |
|
кислота |
|
Gluconobacter oxydans |
1. Глицерин |
1. Диоксиацетон |
|
2. D-сорбит |
2. L-сорбоза |
Corynebacterium glutamicum |
Сахароза (меласса) |
L-глутаминовая кислота |
|
|
L-лизин |
Streptomyces griseus |
Глюкоза, соевая мука |
Стрептомицин |
Streptomyces aureofciencs |
Сахароза |
Тетрациклин |
Bacillus subtilis |
Крахмал или |
Амилолитические |
|
кукурузная мука |
ферменты |
Xanthomonas campestris |
Меласса, гидролизаты |
Экзополисахарид |
|
крахмала |
ксантан |
Micobacterium globiform |
Глюкоза |
Биотрансформация |
|
|
гидрокортизона в |
|
|
преднизолон |
Alcaligenes eutrophus |
Диоксид углерода |
Поли-3-гидроксибутират, |
|
|
биоразлагаемый |
|
|
полимер |
Zoogloea rumigera, нитчатые бактерии, |
Органические вещества |
Биологическая очистка |
тионовые бактерии, псевдомонады |
|
сточных вод |
Бактерии – продуценты важнейших продуктов
Бактерии |
Субстрат, источник |
Продукты |
|
углерода |
|
Факультативные анаэробные бактерии |
||
Lactobacillus bulgaricus |
Сахароза |
L-молочная кислота |
|
(меласса), |
|
|
гидролизаты |
|
|
крахмала |
|
Генномодифицированные |
Глюкоза |
Инсулин |
штаммы Escherichia coli |
|
Соматотропин и другие белки |
Propionbacterium freudenreichii |
Гидролизаты |
Витамин В12 |
Propionbacterium shermanii |
казеина, |
|
|
пептоны |
|
|
Анаэробные бактерии |
|
Clostridium acetobuthylicum |
Меласса, |
Ацетон, бутанол |
|
гидролизаты |
|
|
крахмала, |
|
|
мука |
|
Methanococcus, Methanosarcina, |
Низшие жирные |
Биогаз (метан+диоксид углерода) |
Methanobacterium |
кислоты |
|