2 курс / Микробиология 1 кафедра / Доп. материалы / Топ_10_конспектов_по_микробиологии

Протоплазма

Включает в себя цитоплазму и распололденные в ней рибосомы и нуклеоид.

Цитоплазма (ЦП) -занимает основной объем бактериальной клетки и состоит из растворимых белков, рибонуклеиновых кислот, включений и многочисленных мелких гранул — рибосом.

Рибосомы бактерий имеют коэффициент седиментации 70S в отличие от 80S-рибосом, характерных для эукариотических клеток. Поэтому некоторые антибиотики, связываясь с рибосомами бактерий, подавляют синтез бактериального белка, не влияя на синтез белка эукариотических клеток. Рибосомы бактерий могут диссоциировать на две субъединицы — 50S

и 30S.

Нуклеоид — эквивалент ядра у бактерий. Он расположен в центральной зоне бактерий в виде двунитевой ДНК, замкнутой в кольцо и плотно уложенной наподобие клубка. Ядро бактерий в отличие от эукариота не имеет ядерной оболочки, ядрышка и основных белков (гистонов). Обычно в бактериальной клетке содержится одна хромосома, представленная замкнутой в кольцо молекулой ДНК.

ДНК связана с определенными участками с цитоплазматической мембраной или мезосомой, участвующими в репликации хромосомы, для равномерного распределения генетического материала между дочерними клетками.

Кроме нуклеоида, представленного одной хромосомой, в бактериальной клетке имеются внехромосомные факторы наследственности — плазмиды, представляющие собой ковалентно замкнутые кольца ДНК. Плазмиды придают бактериям дополнительные свойства: устойчивость к антибиотикам (R-плазмиды), способность к передаче генетического материала при конъюгации (F-плазмиды), продукция бактериоцинов, в частности колицинов, подавляющих рост других бактерий (Col-плазмиды), и другие свойства.

НЕбязательные компоеннты: Включения

В цитоплазме имеются различные включения в виде гранул гликогена, полисахаридов, оксимасляной кислоты и полифосфатов (волютин). Они накапливаются при избытке питательных веществ в окружающей среде и выполняют роль запасных веществ для питания и энергетических потребностей.

11

Капсула

Слизистая структура толщиной более 0,2 мкм, прочно связанная с клеточной стенкой бактерий и имеющая четко очерченные внешние границы.

Она выявляется при специальных методах окраски мазка по Бурри— Гинсу, создающих негативное контрастирование веществ капсулы: тушь создает темный фон вокругкапсулы.

Окрашивание капсулы по Бурри-Гинсу

Капсула состоит из полисахаридов (экзополисахаридов), иногда из полипептидов. Капсула:

гидрофильна, включает большое количество воды. Она препятствует фагоцитозу бактерий

антигенна: антитела против капсулы вызывают ее увеличение (реакция набухания капсулы).

Микрокапсула

Слизистое образование толщиной менее 0,2 мкм, выявляемое лишь при электронной микроскопии.

Слизь

Мукоидные экзополисахариды, не имеющие четких внешних границ. Слизь растворима в воде. Мукоидные экзополисахариды характерны для мукоидных штаммов синегнойной палочки, часто встречающихся в мокроте больных с кистозным фиброзом.

Функции капсулы, микрокапсулы и слизи:

предохраняют бактерии от повреждений, т.к. гидрофильны, хорошо связывают воду

препятствуют действиию защитных факторов макроорганизма и бактериофагов.

12

 адгезия

Жгутики

Тонкие нити, берущие начало от цитоплазматической мембраны, имеют большую длину, чем сама клетка. Жгутики состоят из белка флагеллина являющегося антигеном, так называемый Н-антиген.

По количеству и расположению жгутиков выделяюи:

Монотрихи-один жгутик, холерный вибрион.

Перитрихи-до десятка и сотен жгутиков, отходящих по периметру бактерии, кишечна палочка, протея

Лофотрихи -имеют пучок жгутиков на одном из концов клетки, представители рода псевдомонады.

Амфитрихи-по одному жгутику или пучку жгутиков на противоположных концах клетки.

Функция: Локомоторная/передвижения.

13

Пили

Фимбрии, ворсинки — нитевидные образования, более тонкие и короткие, чем жгутики. Пили отходят в большом количестве (за исключением половых) от поверхности клетки и состоят из белка пилина. Они обладают антигенной активностью.

Виды пили в зависисмоти от функции:

Адгезивные, т.е. ответсвенные за прикрепление бактерий к поражаемой клетке

Пили, отвественнные за питание

Пили, ответственные за водно-солевой обмен

Половые (F-пили), или конъюгационны. Образуются мужскими клетками донорами, содержашие трансмиссивные плазмиды (F-, R-, Col-плазмиды). Отличительной особенностью половых пилей является взаимодействие с особыми мужскими сферическими бактериофагами, которые интенсивно адсорбируются на половых пилях

Пили 4-го типа- в виде кудряшек, образуют биопленки.

14

Споры

Споры — своеобразная форма покоящихся бактерий с грамположительным типом строения клеточной стенки.

Споры образуются при неблагоприятных условиях существования бактерий (высушивание, УФ-облучение, дефицит питательных веществ и др.).

Внутри бактериальной клетки образуется одна спора (эндоспора). Образование спор способствует сохранению вида и не является способом раз-

множения, как у грибов.

Спорообразующие бактерии рода Bacillus, у которых размер споры не превышает диаметр клетки, называются бациллами. Спорообразующие бактерии, у которых размер споры превышает диаметр клетки, отчего они принимают форму веретена, называются клостридиями, например, бактерии рода Clostridium.

Споры кислотоустойчивы, поэтому окрашиваются по методу Ауески или по методу Циля—Нельсена в красный, а вегетативная клетка — в синий.

Спорообразование, форма и расположение спор в клетке (вегетативной) являются видовым свойством бактерий, что позволяет отличать их друг от друга. Форма спор может быть овальной, шаровидной; по расположению в клетке:

терминальное, т.е. на конце палочки (у возбудителя столбняка)

субтерминальное — ближе к концу палочки (у возбудителей ботулизма, газовой гангрены)

центральное (у сибиреязвенной бациллы)

15

Спорообразование (споруляция)

Проходитв несколько этапов, в течение которых часть цитоплазмы и хромосома бактериальной вегетативной клетки отделяются, окружаясь врастающей цитоплазматической мембраной, — образуется проспора. Проспору окружают две цитоплазматические мембраны, между которыми формируется толстый измененный пептидогликановый слой кортекса (коры). Изнутри он соприкасается с клеточной стенкой споры, а снаружи — с внутренней оболочкой споры.

Наружная оболочка споры образована вегетативной клеткой. Споры некоторых бактерий имеют дополнительный покров — экзоспориум. Таким образом формируется многослойная плохо проницаемая оболочка. Спорообразование сопровождается интенсивным потреблением проспорой, а затем и формирующейся оболочкой споры дипиколиновой кислоты и ионов кальция. Спора приобретает термоустойчивость, которую связывают с наличием в ней дипиколината кальция.

Особенности строения споры, позволяющие ей пережить неблагоприятные условия:

Многослойная оболочка

Дипиколината кальция

Низкое содержания воды

Вялых процессы метаболизма.

Вблагоприятных условиях споры прорастают, проходя три последовательные стадии: активацию, инициацию, вырастание. При этом из одной споры образуется одна бактерия. Активация — это готовность к прорастанию. При температуре 60–80 С спора активируется для прорастания. Инициация прорастаниядлится несколько минут. Стадия вырастания характеризуется быстрым ростом, сопровождающимся разрушением оболочки и выходом проростка.

Спорообразование характерно для грамположительных бактерий, грамотрицательные бактерии при неблагоприятных условиях существования переходят в некультивируемую форму.

16

Методы окрашивания

Метод Грама – основной метод окраски бактерий в бактериологии, важен для идентификации бактерий, позволяет изучить морфологические и тинкториальные свойства бактерий.

Тинкториальные свойства – отношение к окраске по Граму. Все бактерии делятся на грамположительные и грамотрицательные в зависимости от строения клеточной стенки.

Грамположительные бактерии – при окраске по Граму окрашиваются генциан-виолетом в синий цвет и не обесцвечиваются спиртом.

Грамотрицательные бактерии – при окраске по Граму обесцвечиваются спиртом и докрашиваются фуксином в красный цвет.

Этапы окраски по методу Грама:

1.На фиксированный мазок через фильтровальную бумагу нанесите 1-2 капли генцианвиолета и оставьте на 1 минуту.

17

2.Избыток краски слейте в лоток,на препарат нанесите 1-2 капли раствора Люголя и оставьте на 1 минуту.

3.Слейте раствор и обесцветьте препарат спиртом в теении 25-30 секунд 4.Тщательно промойте мазок водой 5.Дополнительно докрасьте препарат водным фуксином в течение 2

минут.

После окрашивания препарат высушивают и приступают к иммерсионной микроскопии.

18

ГЕНЕТИКА БАКТЕРИЙ