Шпоры по экологии микроорганизмов

Царство прокариот включает циано- и эубак-терий, к-е раздел

4. Царство прокариот.
Отличительные признаки от эукариот

Царство прокариот включает циано- и эубактерий, к-е раздел. на след. порядки:

Собственно бактерии (отделы грациликуты, фирмикуты, тенерикуты, мендозикуты)

Актиномицеты

Спирохеты

Риккетсии

Хломидии

Порядки подразделяются на группы.

Прокариоты отличаются от эукариот тем, что не имеют:

морфологически оформленного ядра (нет ядерной мембраны и ядрышка), его заменяет нуклеоид или генофор, представляющий собой замкнутую кольцевую двунитивую мол-лу ДНК, прикрепленную в одной точке к цитоплазматической мембране

сетчетого аппарата Гольджи

ЭПС

митохондрий

Существуют признаки или органеллы, х-ные для мн прокариот (нет у эукариот):

многочисл инвагинации цитоплазмат мембраны — мезосомы. Они связаны с нуклеоидом и участвуют в делении клетки, спорообразовании, дыхании

Наличие специфического компонента кл. стенки — муреина (пептидогликан по хим стр-ре)

Наличие плазмид. Наиболее известны F-плаз-миды, обеспечивающие коньюгационный перенос между бактериями и R-плазмиды — плазмиды лекарственной устойчивости.

5. Общая х-ка бактериальных кл-к

Бактерии — это прокариотические, преимущественно одноклеточные м/мы, к-е могут образовывать группы сходных клеток, х-ся клеточным, но не организменным сходством.

Осн.таксономическим критерием, позволяющим отнести штаммы бактерий к той или иной группе я-ся:

Морфология микробных клеток

Отношение окраски по грамму

Тип биол окисления (аэробы, факультативные анаэробы, облигатные анэробы)

Способность к спорообразованию

Дальнейшая дифференциация групп на семейства, рода и виды, к-е являются основной таксономической категорией проводится на основании изучения биохим св-в. Этот принцип положен в основу классификации бактерий, приведенной в определителях бактерий.

Существует внутривидовая дифференцировка бактерий на варианты:

По биол св-вам (биовары, или биотипы)

По биохим активности (ферментовары)

По антигенному строению (серовары, или серотипы)

По чувствительности к бактериофагам (фаговары, или фаготипы)

По устойчивости к антибиотикам (резистентовары)

В микробиологии применяют спец термины: культура, штамм, клон.

Культура — видимая глазом сов-ть бактерий на питат средах. Различают смешан и чистые.

Штамм — сво-ть бактерий 1го вида, выделяемых из разных источников или из 1го источника, но в разное время (кишечная палочка).

Клон — сов-ть бактерий, явл-хся потомством одной клетки.

6. Особенности морфологии м-мов

Среди осн морф ф-м м-мов различ:

шаровидные (кокки)

палочковидные

Кокки по х-ру взаиморасположения дел на:

Микрококки — отдельные изолир колонии

Диплококки — сцеплен по парам

Тетракокки — по 4

Стрептококки — сцеплен в цепочки

Сорцины — сцеплен в пакеты по 8,12,16

Стафилококки — сцеплен в виде «виногр.гр»

Палочковидные бактерии различаются:

По форме:

правильные (энтеробактерии,
псевдоманады)

неправильные (коринебактерии)

По размеру:

мелкие (бруцеллы, бордетеллы)

средние (киш.палочка)

крупные (бациллы, клостридии)

По форме концов:

обрубленные (бациллы)

закругленные (сальмонеллы)

заостренные (фузобактерии)

утолщенные (коринебактерии)

По х-ру взаиморасположения:

по одиночке

диплобактерии (диплобациллы)

стрептобактер (стрептобациллы)

извитые формы

Извитые формы по х-ру и кол-ву завитков различаются:

вибрионы (слегка изогнутые палочки)

спириллы (имеют 1 или неск завитков)

спирохеты:

лептоспиры (завитки с загнутыми крючкообразными концами)

борреллии (от 4 до 12 непр завитков)

трепонемы (от 14 до 17 равномерных мелких завитков).

­­­­­­­­

7. Ультраструктура бактериальной клетки

Стр-ру Б изучают в основном с помощью следующих методов:

электронная микроскопия

ультрацентрифугирование

цитохимические методы

Структурные компоненты бакт кл-ки дел на обязательные и необязтельные.

Обязательными я-ся:

Кл.стенка

Цитоплазматическая мембрана

цитоплазма с рибосомами и ядерным аппаратом

Необязательные:

Капсула

Микрокапсула

Внеклет что-то

Включения

Жгутики

Споры

Пили

9. Особенности строения кл.стенки бактериальных клеток

Основу кл.стенки у Б составляет пептидогликан муреин. Ф-ции кл.стенки:

Я-ся осмотическим барьером

Определяет ф-му бактерий

Защищает к-ку от возд.о.ср.

Несет разнообразные рецепторы, способствующие прикреплению фагов и др.разл.хим. соединений

Через нее в к-ку поступ хим, питат в-ва и выдел прод обмена

В ней находится специфический О-антиген

С ней связан эндотоксин бактерий

Существует 2 типа стр-я кл.стенки:

грам (+)

грам (-)

Кл.стенки грам(+) и грамо(-) Б резко различаются как по химическому составу, так и по ультраструктуре.

В состав кл.ст. входят 7 разл. групп хим в-в, при этом пептидогликан присутствует только в клеточной стенке. У грам(+) он составляет основную массу в-ва кл.ст (40-90%), у грам(-) — его содержание значительно меньше (1-10%).

Под электр. микроскопом кл.ст. грам(+) Б выглядит как однородный плотный слой, толщина которого колеблется от 20 до 80 нм. У грам(-) обнаружена многослойная кл.стенка. Внутренний плотный слой толщиной 2-3 нм, сост. из пептидогликана. Снаружи к нему прилегает, как правило, волнистый слой (8-10 нм) — это две плотные полосы, разделенные промежутком, как у элементарных мембран. Поэтому трехконтурный внешний компонент клеточной стенки грам(-) Б получил название наружной мембраны.

Кл.ст. грам(+) плотно прилегает к ЦПМ, компоненты которой (пептидогликановый слой и наружная мембрана) разделены промежутком и четко отделены аналогичным образом от ЦПМ. Пространство между цитоплазматической и наружной мембранами получило название периплазматического. Оно, как можно видеть из строения кл.стенок обеих групп Б, характерно только для грамотрицательных форм.

Т.о., кл.ст. обладает определенной жесткостью и эластичностью, т.е. может изгибаться. Ее можно разрушить ультразвуком, УФ, ферментом лизоцином и др.способами. Толщина кл.ст. колеблется от 20 до 100 нм и составляет ≈ 20% сухого в-ва бактер.кл-ки.

Хим.сотав кл.ст. у разных Б сложный и неоднородный, основной каркас сост. Пептидогликан муреин. Кроме него имеются липиды, полипептиды, полисахариды, аминок-ты, тейхоевые к-ты.

10. Отделы бактерий в связи с особенностями строения клеточной стенки

Все Б в связи с различиями в кл.ст. делятся на 4 отдела:

Грациликуты — это Б с тонкой кл.ст., грам(-). К ним относятся различные извитые, палочковидные, кокковидные формы, а также риккетсии и хломидии. Эти Б могут быть подвижными или неподвижными, аэробами и анаэробами, не образующие спор, размножаются почкованием. По типу питания могут быть: паразитами или сапрофитами. Обитают в почве, водоемах и во внутренней среде ж-х и раст.

Фирмикуты — это Б с толстой кл.ст., грам(+). К ним относятся палочковидные, кокковые формы Б, а также актиномицеты, коринебактерии и микобактерии. Они могут быть подвижными и неподвижными, спорообразующими и неспорообразующими.

Тенерикуты — это прокариоты без кл.ст. К ним относятся микоплазмы. Они имеют лишь ЦПМ. Размножаются фрагментацией, почкованием и простым бинарным делением.

Мендозикуты — это архебактерии, отличающиеся дефектной кл.ст., особенностями стр-я эндоспор, бол-во строгие анаэробы, есть и аэробы. Способны существовать в экстремальных условиях. Медицинского значения не имеют.

­

8. Разновидности форм бактер.клеток

Из любой бактериальной кл-ки можно получить ф-мы полностью или частично лишенные кл.ст. Они называются соответственно протопластами и сферопластами.

Существуют также L-формы бактерий, к-е в отличии от прото- и сферопластов, способны к размножению. L-формы разных видов Б морфологически неразличимы. Независимо от формы исходной кл-ки они представляют собой сферические образования разн. размеров. Различают L-формы — стабильные и нестабильные.

L-формы разл.Б играют существен.роль в проявлении многих хронических и рецидивирующих инфекционных заб-ний, н-р, бруцеллеза, туберкулеза, сифилиса, хронич.гонории.

­

11. Цитоплазматическая мембрана: строение, функции. Мезосомы, плазмиды

К кл.ст. прилегает ЦПМ. Строение ее аналогично мембранам эукариот, т.е. она состоит из двойного слоя липидов, в основном фосфолипидов, с погруженными или полупогруженными белками.

ЦПМ обеспечивает:

Избирательную проницательность и транспорт растворенных в-в в кл-ку

Транспорт электронов и окислительное фосфорилирование

Выделение гидролитических экзоферментов; биосинтез разл. полимеров.

Общая толщина 7-8 нм.

Часто ЦПМ дает инвагинации (цитоплазматические выпячивания), к-е приводят к образованию особых стр-р — мезосом.

Мезосомы — это мембранные системы, состоящие из трубочек, пузырьков и пластинок. Во время кл.деления мезосома связывается с ДНК, что, видимо, облегчает разделение 2х дочерних мол-л ДНК после репликации и обуславливает образование перегородки между дочерними кл-ми.

Плазмиды — это внехромосомные ф-ры наследственности, генетические эл-ты, способствующие стабильно существовать кл-ке в автономном состоянии. Плазмиды, способные объединяться с хр-мой, называют эписомой. К плазмидам относят генетический аппарат клеточных органоидов (митохондрии, пластиды, а также группы сцепления не являющиеся жизненноважными для содержащих их кл-к).

Хорошо изучены F-плазмиды (фактор фертивности), бактериальные плазмиды и R-плазмиды (R-фактор). R-фактор — это фактор устойчивости к хим., лек. в-вам, н-р, антибиотикам, сульфамидным препаратам.

Плазмиды часто придают содержащим их кл-кам новые св-ва, н-р, сообщают кл-м способность к передаче генов при конъюгации.

11а. Цитоплазма. Состав

ЦПМ ограничивает цитоплазму бактерий, к-я представляет собой гранулярную стр-ру. Цитоплазма — это коллоидная система, состоящая из воды, белков, жиров, углеводов, минеральных соединений и др.в-в, соотношение к-х варьирует в зависимости от вида бактерий и их возраста.

Цитозоль — это фракция цитоплазмы, к-я имеет гомогенную консистенцию и состоит в основном из белковых макромолекул (растворенных РНК, ферментных белков, продуктов и субстратов разл. р-ций) Цитозоль служит поддерживающей средой для кл.ст.

В цитоплазме локализованы рибосомы и бактериальный нуклеоид. В ней также могут находится включения и плазмиды (внехромосомная ДНК).

12. Необязательные структурные
компоненты бактериальной клетки

К ним относятся:

Капсула