2 курс / Микробиология 1 кафедра / Доп. материалы / Классификация_Морфология_микроорганизмов_и_их_обществ
.pdf
Тема 1.
Классификация. Морфология микроорганизмов и их обществ.
|
Империя |
|
|
Жизнь |
|
|
Доминионы |
|
|
|
|
Археи |
Бактерии |
Эукариоты |
(прокариоты) |
(прокариоты) |
|
|
|
|
|
Царства |
|
|
|
|
Кренархеоты Эфриархеоты |
Бактерии Цианобактерии |
Растения, Грибы, Животные |
|
|
|
Систематика (таксономия)- наука о классификации всего живого.
Таксоны:
ИмперияДоминионЦарствоРазделТип- КлассКогортаОтрядСемействоТрибаРод- Вид- (Биовар)
2 типа классификаций.
1) Нумерическая таксономия (поддерживается системой БЕРДЖИ).
Строится на том, что любой признак однозначен (длина ресниц и т.д). Используется во всем мире для идентификации, но она не говорит о родовой принадлежности. Родственные связи отражают генетические возможности организма.
2) Генетическая таксономия
На основе гена, который кодирует 16 S рРНК.
На этой картинке не видно компартментализации. Нет разделения пространства многочисленными мембранными структурами.
Мы видим цитоплазму, которая по хим. Строению похожа на цитоплазму эукариот, по минеральному составу похожа на океанскую воду. Внутри цитоплазмы видно спиральные кольца, заплетенные в сплетения нуклеиновых кислот. ДНКдвунитевая спираль, которая может у некоторых бактерий линейная, но чаще замкнута в кольцо. ДНК спирализованна, образует петли, что поддерживается топоизомеразами (Гераза А, Гераза Б –мишени для действия антибиотиков).
! Класс ферментов-изомераз, которые влияют на топологию ДНК. Топоизомеразы способны релаксировать сверхспирализованные молекулы ДНК путём внесения одноили двуцепочечных
Рекомендовано к изучению сайтом МедУнивер - https://meduniver.com/
разрывов с последующим восстановлением. Вместе с тем в некоторых случаях топоизомеразы могут вносить в ДНК отрицательные супервитки или катенаны.
ДНК прикреплена к точке О. Это важно, т.к. происходит удвоение ДНК, деление ДНК (появляются дочерние клетки).
Также в бактерии есть РНК.
Кишечная палочка (0,2 мкм в шир., 4 мкм в длину) , разорванная осмотическим шоком, вокруг которой облако с петлями. Если всех их вытянуть в цепочку, то она будет около 2 м.
Кусочек кишечной палочки. В нем маленькие тела= рибосомы. Микробная клетка имеет до 10-20 тыс. рибосом, обеспечивающие синтез белка. Они находятся свободно в цт, некоторые из них фиксированы на внутренней поверхности той мембраны, которая окружает клетку (в виде беловатой полосы на рисунке).
Рис.1.
В клетке также видны включения, как и у эукариота. Бактериальные включения имеют разную природу (накопление углеводов (энергия), отложения фосфора (каринобактерии)- жизнь микробов в стрессовых условиях (окраска в сине-коричневатый цвет), также капельки воздуха или жира).
Все внутреннее содержимое, окружено плазматической мембраной (двойной слой фосфолипидов, в нее погружены белки). Структура жидко-кристалическая (структура постоянно меняется). Свойствотекучесть (лизофосфолипиды).
Функции ПМ:
1)Граница между внешней и внутренней средами.
2)Защищает от воздействий факторов ос
3)Избирательная проницаемость
4)Транспорт молекул в клетку и из нее
5)Содержит АГ
6)Содержит рецепторы.
У бактерии есть элементы цитоскелета.
На картинке справа схема цитосклета бактерий, которые лишены клеточной стенки (малепуты, только у них есть нити актина, которые выстилают ПМ и образуют мешок. Благодаря сокращению актина, эти микробы удерживают свою форму, даже способны двигаться, они ползут по гладкой поверности.
Те микробы, у которых есть клеточная стенка, тоже имеют клеточную стенку. Они связанны с актино-подобными белками (красные овалы)(см рисунок с лева).
Рекомендовано к изучению сайтом МедУнивер - https://meduniver.com/
Кнаружи от ПМ располагается клеточная стенка бактерий, которая для большинства из них является обязательной частью клетки, располагающаяся во внешней среде.
Чтобы сделать бактерии видимыми использовались различные методы окраски.
Метод окраски по Граму:
На фиксированный мазок накладывается кусочек фильтрационной бумаги, добавляются капли Гинаса Валена, выдерживают 1 минуту, убирают фильтрационную бумагу, добавляют несколько капель раствора Люголя, выдерживают 1 минуту, сливают р-р, промывают мазок 50% спиртом, промывают дистиллированной водой, докрашивают фукеином, промывают дистиллированной водой, высушивают.
Грам красил бактерии винцанвиолеттом, потом смотрел можно ли эту краску вымыть спиртом, потом некоторые под действием спирта обесцвечивались. Некоторые бактерии были розово-сиреневые (красно-розовые – сказали на практикие) (нужно докрашивать, значит -), а другие темно-фиолетовые (сине-фиолетовые красятся, значит +).
Способность окрашиваться важнейшая характеристика микробов, т.к. это выявляет разное строение, а значит и различную способность вызывать заболевания, отражает их чувствительность к антибиотикам.
Все микробы, у которых есть клеточная стенка были разделены на Грам + и Грам -, потом оказалось, что некоторые могут окрашиваться как Грам+, а клеточная стенка устроена как Грам-, что значит, что метод окраски хорош, но не абсолютен.
Грам+-фермекутные, твердотелые.
Грам- -грациликутные, нежнокутные.
Первыми появились фермекутные бактерии.
Клеточная стенкаграм + (стафилококки, стрептококки, бацилы…)
В основе клеточной стенки лежит ригидный слой (петидогликан, муреин), состоит из многократно повторяющихся субъединиц, N- ацетилглюкозамин и N- ацетилмурамовой кислоты (они между собой повторяются много раз).
N- ацетилмурамовой кислотынет АК в составе, связываются между собой полисахаридными связями (их рвет лизоцим (есть слезах)). (по горизонтале)
N- ацетилмурамовой кислотыесть прикрепленный олигопептид (4-5 АК, они правовращающие, т.к. древние (D-АК), они связывают ряды между собой. ( по вертикале).
Выходит, вся клеточная стенкаодна гигантская полимерная молекула, окружающая Цт.
Между ПМ и клеточной стенкой есть тонкое пространство, очень узкая щель – там располагаются шапероны (придают нужную форму Б- функциональная активность).
Желтые шарики (тепоевыене связаны с ПМ, но погружены в муреин и липотепоевые кислоты (начинаются от липидов мембран, пронизывают клеточную стенку).
+ белки (порины и т.д).
Клеточная стенка Грам – бактерий.
Их пептидогликан= муреинтоньше. 1-2 слоя повторяющихся субъединиц, которые более плотно упакованны, клетка так экономит на синтезе этих молекул.
В клеточной стенке появились дополнительные слои:
Наружные мембраны клеточной стенки (оранжевые и красные фософолипиды). К липидам А (на картинке зеленные) к ним прикрепляется наружная мембрана клеточной стенки.
Дальше липополисахаридный слой (ЛПС), он отражает особенность микробов вызывать заболевания. Фактор, вызывающий изменения температуры, если он растворен в воде, его называют пирогенным фактором. Апирогенная водавода без ЛПС (не будет повышения температуры), для введения в кровоток.
Переплазматическое пространство очень большое. В нем кроме шаперонов, много гидролитических ферментов, которые расщепляют до органических молекул те, вещества, которые есть в среде обитания микробов.
Грацелекутные бактерии очень распространены ( возбудители холеры, кишечные палочки и т.д).
В ЛПС есть разветвлённая периферическая часть, ядро. Липид А- один из главных стабилизаторов мембраны.
Клеточная стенка может быть пронизана поринами (3 белка закрученных в спираль, по середине есть канал, помогающий коммуницировать переплазмотическому пространству и тому, что вне клеточной стенки).
Клеточная стенка кислотоустойчивых бактерий.
Рекомендовано к изучению сайтом МедУнивер - https://meduniver.com/
Микобактерии спирто, кислото и щелочи устойчивые. Они медленно растут. Почти не поддаются лечению антибиотиками.
Общая архитектоника похожа на Грамбактерии.
У них есть пептидогликан из других молекул, есть активное переплазматическое
пространство. 
В клеточной стенке миколовая кислота и т.д. Жирыригидность и прочность клеточной стенки и инертность к прогрессивным хим. Соединениям.
Клеточная стенка:
1)Определяет форму и размер микробов.
2)Защищает внутреннее содержимое от воздействий.
3)Имеет АГ, на которые реагирует иммунная система.
4)Содержит огромное количество рецепторов, анализ ос.
5)Определяют взаимодействие организма с микробами.
Виды бактерий по клеточной стенке:
1)Грациликутные
2)Фермекутные
3)Кислотноустойчивые микобактерии.
Кнаружи S слой.
Когда-то первый защитный слой. Монослой мембраны, в котором есть шестигранники, из-за их отсутствия возникают дырки для проникновения веществ.
Капсула (есть макро (в световой микроскоп методом контрастирования) и микро).
Макрокапсула.
Видно окрашенные бактерии, неокрашенная зона вокруг бактерийкапсула. У стрептококка пневмонии огромная капсула, больше клетки.
Капсула streptococcus puogenes.
Подавляющее вещество капсул полисахариды, иногда белки (чума).
Капсула не имеет оформленной структуры (аморфна).
Не плотно соединена с поверхностью клетки.
Способна отделяться во внешнюю среду.
Функции капсулы и капсулоподобной оболочки (аморфна, может оказывать токсическое действие на органзм):
1)Защищает от воздействия факторов внешней среды, в том числе от факторов иммунной защиты.
2)Содержит АГ.
3)Содержит рецепторы для вирусов.
4)Компоненты капсулы учувствуют во взаимодействии с организмом хозяина и вызывают в нем паталогические изменения (вирулентность).
Высокоспециализированные структуры клеточной стенки.
Рекомендовано к изучению сайтом МедУнивер - https://meduniver.com/
На рисунки пили – ресничкифимбрии (есть не у всех). Кнаружи от клеточной стенки. Больше всего их у Грам -. Состоит из белков, слонжой организации.
Строение ресничек у бактерий.
Начинаются с дисков. Нить тонкая, образованна белками, внутри пустой канал (туда свою матрицу обычно заводят вирусы).
Функции:
1)Контакт со внешней средой
2)Фактор патогенности
3)Взаимотношения паразит хозяин
4)Главные адгезины (прикрепляются к эпителиям, к примеру мочевого пузыря).
УГрам+ чаще всего пилиподобные структуры. Их могут быть от 10000-100000 на поверхности клеток.
Белковые нити
Функции:
1)Учувствуют в формировании рецепторов
2)Увеличения площади
3)АГ
4)Место прикрепления вирусов.
Не отвечают за движение, в отличие от ресничек.
Жгутики (трихеи).
Может быть разное количество. В них энергия движения прямо от электронов
Жгутик начинается в плазматической мембране (по факту это диск, окруженный М белками, есть еще дополнительные диски, они не должны мешать вращению стержня, который пронизывает клеточную стенку и имеет крюк. К диску кроме стержня прикреплен флагелин). Поток протонов Na бьет по М белкам, движение в результате ударавращение.
Рекомендовано к изучению сайтом МедУнивер - https://meduniver.com/
Функция:
1)АГ
2)Подвижность микробов в определенных микробов.
Извитые формы бактерий.
Спирохетытрепонема.
Эта бактерия вызывает сифилис.
Спирохетыбореллия.
Спирохеталептоспира. (наиболее подвижная).
Она крутиться вокруг своего тела.