2 курс / Микробиология 1 кафедра / Доп. материалы / Морфология бактерий
.pdf
МОРФОЛОГИЯ БАКТЕРИЙ
Блок 1. Тема 1
Содержание:
1.Классификация микробов
2.Прокариоты и эукариоты
3.Строение бактериальной клетки
основные структуры
дополнительные структуры
окраска по Бурри-Гинсу
окраска по Нейссеру
4.Строение клеточной стенки бактерий
отличия клеточной стенки Грам+ и Грам-
строение пептидогликана
что может разрушить пептидогликан?
наружная мембрана Грамбактерий
5.Окраска по Граму
процедура окраски
кто не окрашивается по Граму?
6.Кислотоустойчивость бактерий
особенности кислотоустойчивой клеточной стенки
окраска по Цилю-Нильсену
окраска по Ауески
7.Многообразие форм бактерий
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
КЛАССИФИКАЦИЯ МИКРОБОВ |
|
|
|
||
|
Вирусы |
|
Мир |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
бактерий |
|
|
|
|
Прионы |
Неклеточные |
|
|
Клеточные |
|
|
|||
|
Вироиды |
|
|
|
|||||
|
формы |
|
|
формы |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
Прокариоты |
|
|
Эукариоты |
|
|
|
|
Домен Bacteria |
|
Домен Archei |
|
Домен Eucarya |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
Тонкостенные |
|
|
|
Толстостенные |
Архебактерии |
|
|
|
|
бактерии |
|
|
|
Простейшие |
Грибы |
|||
|
|
|
|
бактерии |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Бактерии без |
|
|
|
Тип Apicomplexa |
||
|
|
клеточной стенки |
|
Тип Cliophora |
|
||||
|
|
|
|
(Plasmodium, |
|||||
|
|
|
|
|
|
(Balantidium coli) |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
Toxoplasma gondii) |
||
|
Бактерии без |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
L-формы |
|
|
|
|
||
|
клеточной стенки |
|
|
|
Тип |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
(никогда её не |
|
|
|
|
Sacromastigophora |
|
||
|
образуют) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Протопласты |
Сферопласты |
|
|
|
|
|
|
|
|
(окружены только |
(клеточная стенка |
Класс |
|
Класс Sarcodina |
||
|
|
|
|
ЦПМ) |
частично отсутствует) |
Mastogophora |
|||
|
|
|
|
|
(Entamoeba |
|
|||
|
|
|
|
|
|
(Trichomonas |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
histolytica) |
|
|
|
|
|
|
|
|
vafinalis, Girardia |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
intestinalis) |
|
|
|
3
Пример подробной классификации бактерии:
Домен |
Bacteria |
Царство |
- |
Тип |
Proteobacteria |
Класс |
Gammaproteobacteria |
Порядок |
Enterobacterales |
|
|
Семейство |
Enterobacteriaceae |
Род |
Escherichia |
Вид |
Escherichia coli |
Вид – совокупность особей, объединенных по близким свойствам, но отличающихся от других представителей рода.
Бинарная номенклатура (название вида всегда состоит из двух слов)
Стараемся всегда писать полностью вид бактерии, чтобы не перепутать (например, Staphylococcus aureus, а не S. aureus, ведь на букву «S» есть много родов бактерий, преподаватель не поймет, о ком идет речь, либо может решить, что вы сами не знаете этого!
Внутри вида бактерии подразделяются по:
Антигенным свойствам – на серовары (серотипы)
Морфологическим свойствам – на морфовары
Биохимическим свойствам – на хемовары
Прочим биологическим признакам – на биовары
Чувствительности к бактериофагам – на фаговары
|
|
4 |
Чистая культура – совокупность однородных микроорганизмов, выросших на питательной среде, |
||
которые обладают сходными морфологическими, тинкториальными, культуральными, |
||
биохимическими и антигенными свойствами. |
|
|
Тинкториальность – способность к окрашиванию определённым красителем. |
||
Штамм – чистая культура микроорганизмов, выделенная из определенного источника, отличается от |
||
других представителей вида. |
|
|
ПРОКАРИОТЫ И ЭУКАРИОТЫ |
|
|
Клетки эволюционировали в 2 принципиально разных вида: прокариотические и эукариотические. |
||
Сравнение прокариотических и эукариотических клеток: |
||
Характеристика |
Прокариоты |
Эукариоты |
Ядро с ядерной мембраной |
- |
+ |
Способность к митозу |
- |
+ |
Гистоны |
- |
+ |
Количество хромосом |
1 |
>1 |
Мембранные органоиды |
- |
+ |
Рибосомы |
70s |
80s |
Клеточная стенка из пептидогликана |
+ |
- |
5
6
СТРОЕНИЕ БАКТЕРИАЛЬНОЙ КЛЕТКИ
Основные структуры бактериальной клетки
|
Структура |
|
Химический компонент |
|
|
Функция |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
Эндотоксин |
|
|
Наружная мембрана |
|
|
ЛПС |
|
|
|
Главный поверхностный антиген, часто |
|
|
Грам- |
|
|
|
|
|
используется в лабораторной |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
диагностике |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Поддержание осмотического давления, |
|
|
Пептидогликан клеточной |
|
Гликан (сахар) + |
|
|
формы клетки |
|||
|
стенки |
|
пептиды в виде цепочек |
|
|
Мишень для действия пенициллинов и |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
цефалоспоринов |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Цитоплазматическая |
|
|
|
|
|
|
Место локализации |
|
|
|
|
|
|
|
|
ферментов/транспортных каналов |
|
|
|
мембрана (ЦПМ) |
|
|
Липопротеины |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Регуляция осмотического давления |
|
||
|
|
|
|
(стеролы отсутствуют!) |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
Синтез предшественников КлСт |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
Синтез ферментов и токсинов |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Пространство между |
|
|
Локализация гидролитических |
||
|
Периплазма |
|
ЦПМ и наружной |
|
|
ферментов, включая бета-лактамазу |
|||
|
|
|
|
мембраной |
|
|
Есть только у Грам- |
||
7
|
Мезосома |
|
|
Инвагинация ЦМП |
|
|
|
Энергетический обмен (аналоги |
|
|
|
|
|
|
|
митохондрий) |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Цитоплазма |
|
|
|
|
Среда для внутриклеточных реакций |
|||
|
|
|
|
|
|
Внутриклеточный транспорт |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Синтез белков |
|
|
Рибосомы 70s |
|
|
рРНК, протеины, 50s- и |
|
|
|
Мишень для аминогликозидов, |
|
|
|
|
30s-субъединицы |
|
|
|
эритромицина, тетрациклинов, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
хлорамфеникола |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Нуклеоид |
|
ДНК |
|
|
Генетический материал |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8
Цитоплазматическая мембрана (ЦПМ)
Сразу за клеточной стенкой располагается ЦПМ, которая состоит из двойного слоя фосфолипидов, схожим с аналогичным в эукариотической клетке. Химически они идентичны.
Но эукариотические клетки имеют в составе мембраны стеролы, в то время как у прокариотов, как правило, их нет.
Исключение: стеролы есть в мембранах у микоплазм – единственный род бактерий, мембрана которых идентична с человеческой!
Функции:
активный транспорт молекул в клетки
секреция ферментов и токсинов
синтез предшественников клеточной стенки
регуляция осмотического давления
9
Мезосома
Представляет собой выпячивание ЦПМ.
Предшественник мембранных органоидов: выполняет функцию важнейшего мембранного органоида эукариотической клетки – митохондрии.
Функция:
энергетический обмен бактериальной клетки
Цитоплазма
Когда мы смотрим на клетки бактерий в микроскоп, мы можем увидеть 2 разные области в цитоплазме:
аморфный матрикс |
внутренняя область |
в котором находятся |
в которой находится |
рибосомы, включения и |
нуклеоид |
метаболиты |
|
Функции:
обеспечение тургора клетки
объединение всех органоидов, определение их местоположения в клетке
внутренняя среда клетки, среда для внутриклеточных реакций
внутриклеточный транспорт
10
Рисобомы
Рибосомы – место синтеза белка, как и в эукариотических клетках, но они отличаются размером и химическим составом. Бактериальные рибосомы имеют коэффициент седиментации 70s. И состоят они из двух субъединиц: большой (коэффициент седиментации – 50s) и малой (коэффициент седиментации - 30s).
Практический пример:
Процесс синтеза белка у бактерии – одна из мишеней для химиотерапевтических препаратов.
Антибиотики не действуют на рибосомы человека, потому что в бактериальных клетках содержится особенные по составу рРНК и рибосомальные белки,
которые и являются главной мишенью действия антибактериальных средств.