Алисия Вермонт - Методичка по общей микробиологии для студентов медицинского факультета

У грамотрицательных бактерий мезосомы встречаются реже и организованы достаточно просто.

По расположению в клетке различают мезосомы:

Формирующиеся в зоне клеточного деления и при формировании поперечной перегородки

К которым прикреплен нуклеотид

Сформированные в результате инвагинации (впячивания) внешней части участков цитоплазматической мембраны

Точная роль мезосом в бактериальной клетке определена не окончательно. Вероятнее всего они служат для усиления мембранзависимых функциональных активностей клетки, поскольку в мембранах, образующих мезосомы, присутствуют ферменты, принимающие активное участие в энергетическом метаболизме бактерий

Кроме того, мезосомы принимают участие:

в репликации ДНК и расхождении ее копий по дочерним клеткам;

в инициации и формировании поперечной перегородки при делении клетки;

в процессе спорообразования;

в процессе дыхания

Бактерии под действием антибиотиков могут потерять клеточную стенку. При частичной потере клеточной стенки образуются сферобласты ( как правило у грамположительных бактерий). Сферобласты не способны к делению.

При полной потере клеточной стенки образуются протопласты ( как правило у грамотрицательных бактерий). Протопласты сохраняют способность к делению и они превращаются в L- формы.

L- трансформанты :

Антибиотики

Аминокислоты

Лизоцим

Действие УФ, электромагнитных полей итд.

Свойства L- форм:

Способны длительно персистировать в органе

Способность к реверсии

Снижение вирулентности

Изменение антигенной структуры

Снижение количества нуклеиновых кислот.

Споры представляют собой своеобразные покоящиеся клетки овальной или круглой формы ; у них чрезвычайно низкая метаболическая активность, но они обладают высокой устойчивостью к высушиванию, действию повышенной температуры и различных химических веществ. Высокую резистентность спор к действию указанных факторов связывают с присутствием в оболочке большого количества кальциевой соли дипиколиновой кислоты. Споры сильно преломляют свет, поэтому они хорошо заметны в неокрашенных препаратах.

Основная функция: сохранение вида при неблагоприятных условиях.

Стадии споруляции :

Удвоение молекулы ДНК без дальнейшего деления клетки

Стадия конденсации : каждая нить ДНК находится в одном из полюсов клетки. Образуются септы – перегородки.

Стадия инвагинации : образование предспоры

Формирование картикального слоя между слоями материнской мембраны

Синтез многочисленных оболочек споры, образование экзоспориума.

Зрелая спора.

Физиология бактерий – это раздел микробиологии, изучающий химический состав, питание, дыхание, рост и размножение бактерий.

Химический состав бактерий. Микроорганизмы имеют сложное химическое строение. 70% от общей массы бактериальной клетки составляет вода. Часть воды находится в свободном состоянии, а часть – в связанном. В состав бактериальных клеток входят макроэлементы (азот, углерод, кислород и водород), микроэлементы (калий, кальций, магний, натрий, сера, фосфор, хлор) и ультрамикроэлементы (бор, ванадий, железо, кобальт, медь, цинк).

Азотсодержащие вещества представлены белками. Белки составляют 50-80% сухого вещества бактериальных клеток. Функции белков разнообразны: структурная, каталитическая, двигательная, транспортная, защитная.

Нуклеиновые кислоты представляют собой высокомолекулярные биологические полимеры, построенные из мононуклеотидов. Содержание нуклеиновых кислот в бактериальной клетке может быть от 10 до 30% сухого вещества. Нуклеиновые кислоты бактерий представлены РНК (рибонуклеиновая кислота) и ДНК (дезоксирибонуклеиновая кислота). РНК в основном содержится в рибосомах, ДНК – в нуклеоиде. ДНК является носителем наследственной информации бактерий.

Липиды – истинные жиры, липоиды – жироподобные вещества. Риккетсии, дрожжи, микобактерии и грибы содержат до 40% липидов. У других групп бактерий содержание липидов составляет 3-7%. С липидами связана кислотоустойчивость некоторых бактерий, в частности, микобактерий.

Содержание углеводов составляет 12-18% сухого вещества. Углеводы представлены многоатомными спиртами (сорбит, маннит, дульцит), полисахаридами (гликоген, декстрин, целлюлоза), моносахаридами (глюкоза, глюкуроновая кислота и др.). Углеводы выполняют энергетическую роль в бактериальной клетке.

Питание – процесс поступления и выведения питательных веществ в клетку и из клетки.

Питательные вещества :

1 Органогены (>10-4 моль) : C, O, H, N, P, K, Mg, Ca.

2 Микроэлементы ( обеспечивают активность ферментов) : Zn, Mn, Mo, Co, Cu, Ni.

Классификация бактерий по источнику получения углерода :

– аутотрофы ( используют неорганические вещества – СО2)

– гетеротрофы ( используют органические вещества). Среди них выделяют метатрофы ( используют органические вещества живой природы) и паратрофы ( неживой природы)

Классификация бактерий по источнику энергии:

– фототрофы ( используют солнечную энергию)

– хемотрофы ( энергия за счёт окислительно-восстановительных реакций)

–хемолитотрофы ( используют неорганические соединения)

– хемоорганотрофы ( используют органические соединения)

Также выделяют прототрофы ( могут сами синтезировать вещества из низкомолекулярных соединений) и ауксотрофы ( не могут синтезировать вещества, нуждаются в готовых видах)

Существуют факторы роста. К факторам роста относятся аминокислоты, витамины, пурины, пиримидины, пентозы, гексозы, липиды. Универсальным источником факторов роста является сыворотка крови животных, которую добавляют в питательные среды для культивирования ауксотрофов.

3.2.1 Механизмы питания.

1. Пассивная диффузия (осмос) – поступление питательных веществ из окружающей среды через клеточную стенку и цитоплазматическую мембрану в результате разницы концентраций питательных веществ внутри бактериальной клетки и в питательной среде. Процесс осуществляется по направлению градиента концентрации вещества без затрат энергии АТФ. Посредством пассивной диффузии в клетку поступает вода и некоторые ионы.

2. Облегченная диффузия. Осуществляется по направлению градиента концентрации с участием специальных белков-переносчиков, которые называются пермеазами. Пермеаза на внешней стороне цитоплазматической мембраны специфически связывается с молекулой субстрата. На внутренней поверхности мембраны происходит диссоциация комплекса пермеаза – субстрат. При этом транспортируемое вещество высвобождается в цитоплазму, а пермеаза вновь принимает первоначальное положение. Облегченная диффузия осуществляется без затрат энергии АТФ.