A morfológiai és ultrastruktúrája bakteriális sejtek - studopediya
Az egyik fő jellemzője prokarióta sejt - nincs belső részlege, feltéve elemi membránok. Valójában, az egyetlen membrán prokarióták rendszer - MTC, amely része a sejtfalat, gyakran nehéz elrendezve és átható mély keresztirányú redők a citoplazmában.
A szerkezet a baktériumok már jól tanulmányozott elektronmikroszkóppal, teljes sejteket és ultravékony metszeteket, valamint más módszerek. Ez körülveszi a bakteriális sejtfal, amely a sejtfal és a citoplazma membránon. Fedél alatt van plazmadehidratáció álló citoplazmatikus riboszómák és az atommagok kialakulatlan nevű nukleoid. Lehetnek további szerkezetek: kapszula, mikrokapszula, nyák, csilló, zárványok. Egyes baktériumok képez spórákat a tapasztalás kedvezőtlen körülmények között. Minden szerkezeti elemek a bakteriális sejtek osztható kötelező (nukleotid, az MTC, sejtfal, citoplazma, 70S riboszómák), és az opcionális, hogy el lehet hagyni bizonyos fajokban (kapszula, plazmidok, zárványok, csillók, ivás, stb).
A kapszula. Sejtfal számos baktérium körülveszi a réteg amorf, hidrofil anyagot. A kapszula áll poliszacharidok (exopoliszacharidot), néha a polipeptidek; így például, a kapszula B. anthracis áll polimer D-glutaminsav. A legfontosabb szerepe a szervező a kapszulák játszik MTC. Izolált mikrokapszulák (kimutatható csak akkor, ha
elektronmikroszkópia, mint egy réteg mukopoliszacharid fibrillumok) és makrokapszulák (detektált fénymikroszkóppal). Néhány baktérium sejtmembrán, szekretálódik szabadon polimerek elrendezni körülötte, amely egy nyálkahártya réteget. A nyálka oldódik vízben. Nyálkás exopoliszacharidok jellemző nyálkás a Pseudomonas aeruginosa törzsek, gyakran megtalálható a köpet betegek skistoznym fibrózis. A kapszula védi a baktériumokat és nyálkát a károsodástól, szárítás, fagociták. hatásai baktericid tényezők tapadást biztosítanak a különböző anyagok tartalmazhatnak tartalékok tápanyagot. Kapszula antigén (K-antigén). Hogy láthatóvá kapszulák alkalmazásával negatív festési módszerek (a Burri-Hins).
Sejtfal. A sejtfal egyedülálló kémiai összetétele, szerkezete prokarióta sejt. Ellátja számos fontos funkciója van: védi a baktériumok a külső behatásoktól, így nekik egy jellegzetes alakja, fenntartja az állandó belső környezet, részt vesz az osztály a cella falán felületek receptorai bakteriofágok, bakteriocineket és a különböző vegyi anyagok, a sejtfal végezzük szállítására tápanyagok és kiválasztás metabolitok. Ez a tartós, rugalmas szerkezetű, bonyolult szerkezet. A referencia képkocka bakteriális sejtfal peptidoglikán (murein, mucopeptide) - heteropolimer álló ismétlődő diszacharid csoportokat, és a térhálósított oldalláncok. A diszacharid, egy szerkezeti egysége a peptidoglikán áll N - acetil-glükózamin és N - acetil-muraminsav kapcsolódik # 946; - glikozidos kötés. A molekula N-acetilmuraminsavat savak csatlakozott oligopeptideket alkotó oldallánc. Binding peptidoglikán fragmensek kialakulását a peptid-kötés a terminális aminosavmaradék a híd (D-alanin) származó utolsó előtti aminosav-maradék szomszédos a híd (L-lizin vagy diamino-pimelinsav). Az oldalsó hidak által képzett négy aminosav, a keresztben (függőlegesen peptidoglikán kötő szál) - öt aminosav. A szerkezet az oldalsó és kereszt-hidak tartalmaz egyedi aminosavak jelenleg csak prokariótákban, ami a kapcsolat célja számos antibakteriális szerek.
Szerint a sejtfal szerkezetét és összetételét a mikroorganizmusok vannak osztva a Gram-pozitív és Gram-negatív, ami egy fontos jellemzője, amely még a taxonómia mesterséges mikrobák. A fő összetevője a vastag sejtfal Gram-pozitív bakteriális peptidoglikán többrétegű, alkotó 40-90% a sejtfal tömegének. A peptidoglikán sejtfal Gram-pozitív bakteriális teichonsav kovalensen kapcsolódik (a görög teichos -. Fal), amely molekulák olyan láncok maradékok 8-50 glicerin és ribitol csatlakozott foszfát hidak. A sejtfal a Gram-pozitív baktériumok tartalmaz kis mennyiségű poliszacharidok, lipidek, proteinek.
Ábra. 2. A sejtfal szerkezete baktériumok
A kompozíció a sejtfal a Gram-negatív baktériumok közé tartoznak a külső membrán lipoprotein társított tárgyát keresztül peptidoglükán réteget. Ultravékony metszeteket bakteriális külső membrán van egy hullám alak egy háromrétegű szerkezet hasonló a belső membrán, úgynevezett citoplazmatikus. A fő összetevője ezeknek a membránok a bimolekuláris (dupla) lipid réteget. A belső réteg tartalmazza a külső membrán foszfolipidek, és a külső réteg lipopoliszacharid. A lipopoliszacharidot külső membrán áll 3 fragmentumok: lipid A - konzervatív struktúrák lényegében ugyanolyan Gram-negatív baktériumok; kernel, vagy magot, tehén része (. lat CORE - core) oligoszacharid szerkezete viszonylag konzerváltak (több állandó része a LPS mag ketodezoksioktonovaya sav); erősen változó O-specifikus poliszacharid-lánc, kialakítva az ismétlődő, azonos oligoszaccharid-szekvencia (O-antigén). Mátrix fehérjék külső membrán permeát úgy, hogy a fehérje-molekulák úgynevezett porinok, szélén hidrofil pórusokon keresztül, amelyek a víz és a kis hidrofil molekulák.
Amikor megsértése bakteriális sejtfal-szintézis miatt számos tényező alakított sejteket egy módosított formában (általában szferikus) protoplasztokat - baktériumok, teljesen fosztva a sejtfal; szferoplasztokat - részlegesen megőrzött baktérium sejtfal. Baktériumok sfero- vagy protoplaszt típusok, amelyek elvesztették képes szintetizálni peptidoglikánhoz és képes reprodukálni az úgynevezett L-formák. Ott instabil L-alakú, amely lehet fordítani, „vissza”, hogy a kezdeti bakteriális sejt, és stabil L-formában, nem képes a reverzió.
A citoplazma membránon. CPM - egy szükséges cellás szerkezet, amely fizikai, ozmotikus, metabolikus gát a belső tartalmát a bakteriális sejtek, és a külső környezet. MTC épül fel két réteg foszfolipidek és a beágyazott lipid membrán fehérje-molekulák (mint a legtöbb biológiai membránok). Fehérjék teszik ki 20-75%, lipidek - 25-40%, és kisebb mennyiségben a MTC vannak jelen szénhidrátok és RNS, fehérjék MTC osztva strukturális és funkcionális. Az első forma különböző MTC szerkezet által képviselt második részt vevő enzimek szintetikus reakciókban a membrán felületén, és az oxidációs-redukciós folyamatok, valamint néhány speciális enzimek (permeáz részt vevő anyagok szállítására). Ha túlzott növekedést (szemben a növekedés a sejtfal) cito-plazmatikus membránon formák intussusceptum - betüremkedése kemény csavart membrán szerkezetek nevezett mesosoma. Mesosoma képeznek keresztirányú válaszfalak között osztódó sejtek, és a mellékletet a bakteriális kromoszómába.
Néhány baktérium periplazmatikus térbe között található az MTC és a sejtfal - üreg mintegy 10 nm szélességű. Kívül ez a tér megnyílik a pórusokat, a sejtfal, található benne néhány celluláris enzimek (RN-áz, foszfatáz, | 3-laktamáz).
A citoplazmában. A baktériumok citoplazmájában kolloid mátrix szolgáló végrehajtása létfontosságú funkcióit. A citoplazma tartalmazza a legtöbb baktérium DNS, riboszómák és tartalék granulátumok; a maradék helyet foglalja el a kolloid fázis. Fő alkotórészei - az oldható enzimek és RNS-t (mRNS és tRNS).
Bakteriális genom. Egyenértékű nucleus baktériumok nukleoid (genofor). Nem található a központi zónában a baktériumok formájában kettős szupertekeredett cirkuláris DNS-molekulák. Ez 2-3% a száraz sejtet (több, mint 10 térfogat%). Genofor nem tartalmaz hiszton. A kötet a kódolt genetikai információ a bakteriális kromoszómán típusától függ baktériumok. Továbbá nukleoid egy bakteriális sejtben extrakromoszómális genetikai információ hordozók - plazmid-DNS kovalensen zárt gyűrűk. A plazmidok hordoznak számos különböző kódoló gének kiegészítő (opcionális) jellemzői a baktériumok, például az antibiotikum rezisztencia gének (K-faktor). Baktériumok cserélhetnek plazmidok konjugáció során.
Riboszóma. Bakteriális riboszómák - komplex globuláris képződmények álló RNS-molekulák és rokon proteinek. A riboszómák szintéziséhez szükséges a polipeptidek. A száma riboszómák különböző bakteriális sejtek tartományok 5-50 ezer. Az átmérője a riboszóma körülbelül 16-20 nm. A lerakódás sebessége a ultracentrifugálással 70S (Svedberg egység), míg a 80S eukarióta sejtek. A riboszómák baktériumok vannak két alegységből áll egy szedimentációs koefficiens 50S és 30S (eukarióta 40S és 60S). Kombinációi alegységek fordul kezdete előtt az adás. Riboszomális RNS (rRNS) - konzervatív elemei baktériumok ( „molekuláris óra” evolúció). 16S rRNS része a kis alegység riboszóma 23S RNS és - a nagy riboszóma alegység. A tanulmány a 16S rRNS az alapja a molekuláris rendszertan, így szervezetek értékelésére a rokonsági foktól. Különbségek a szerkezet a riboszómák a prokarióta és eukarióta sejtek nem eukarióta riboszómák gyakorlatilag antibiotikumokra rezisztens, amelyek blokkolják a fehérjeszintézist baktériumokban.
Tartalék szemcsék. A baktériumok citoplazmájában tartalmaz különböző zárványok, amelyek tartalmaznak átmeneti többlet metabolitok. A granulátumokat adott esetben fenntartva poliszacharidok (keményítő, glikogén), zsírok (trigliceridek harisnya élesztőkből nemzetségből g SapsNs1a 1) polimerek # 946; - hidroxi-vajsav, polifoszfátok (volutin) C. diphtheriae, kén, és más kristályosítjuk fehérjék.
Csilló. A flagellumok a baktériumok szervek a mozgás (mozgékonyság) baktériumok. Hely csilló - a jellemzője, amelynek rendszertani jelentősége. Szerint a számát és helyét a csilló megkülönböztetni monotrihi - egy flagellum (V. cholerae), csillós (a görög reri -. Around és trichos - haj) - csilló egész bakteriális sejt felszínén (E.soli) lofotrihi (a görög 1ophos -. Beam és trichos - haj) - egy köteg csilló egyik végén a cella (Pseudomonas), amfitrihi (a görög atrhi -. kétoldalas és trichos - haj) - egyetlen ostora vagy flagellum kötegek különböző oszlopok a cella (spiriiium). Ostor - spirálisan görbült üreges szál által alkotott alegységek a fehérje flagellin. A flagellumok vastagsága 12-20 nm, hossza 3-15 mm (több cella hossza). A flagellumok három részből áll: egy spirális menet, a bazális test és horog. Bazális test tartalmaz egy rudat speciális kerekekkel, egy pár lemezek - a Gram-pozitív és 2 tárcsapárok - a Gram-negatív baktériumok. Disk flagellumok csatlakozik a citoplazmatikus membránok, a sejtfal. Ez megteremti a hatása egy elektromos motor a tengely - motor forog ostor. Bakteriális csillók végre transzlációs és rotációs mozgások, nyomja a baktériumok egy közepes, mint egy hajó propeller. Flagellumok H-antigének, hogy a használt szerológiai azonosítása.
A mobilitása baktériumok a mikroszkópos vizsgálatok alapján „zúzott” vagy drogok „visya-
akinek „esik. A kapacitás a mozgás is meghatározható a beoltás után a baktériumok egy oszlopban megszúrja félfolyékony agar (mobil fajok nőnek az egész vastagsága a közeg, rögzített - a szúrás), vagy a vetés baktériumok vizes kondenzátum lesarkított oszlopon agar.
(Swim mozgatható típusú kondenzáció a felületen a közepes és gyarmatosítani).
Mikrobolyhaihoz. Amellett, hogy a csilló, a felület borítja sok baktérium citoplazma outgrowths - mikroviüi, gyakori mobil és helyhez kötött faj. Pili (fimbriát, bélbolyhok) - rostos képződmények, vékonyabb és rövidebb (3-10 nm x 0,3-10 mikron), mint a flagellumok. Pili távol a sejtfelszíni és állnak a pilin fehérjét, amelynek antigén aktivitással. Különböztesse ivás felelős tapadás a mellékletet a baktériumok megfertőz egy sejtben; ivás, felelős az élelmiszer, a víz-só anyagcserét, és a szex (F-ivás), vagy konyugatsionnye ivás. Ittunk számos - több száz cellánként. Odna-
a szex ostorokat általában 1-3 cellánként: vannak kialakítva az úgynevezett „férfias”
Spórák rosszul megfestett és színtelen maradjon a festett sejteket, amikor hagyományos festési technikák (egyszerű módszereket, Gram-festés). Festése spórákat használjuk Ozheshko módszer (Aueski).
5. A fő formája a baktériumok
Bizonyos típusú baktériumok elegendő állandóság inherens: határozott alakja, mérete és elhelyezkedése. A hossza bakteriális sejtek kezdve 0,1-0,2 mikron (fajok Mucoplasma) 10-15 mikron (Clostridium), vastagsága - 0,1 2,5 mikron. Átlagos méretű baktériumok 2-3x0.3-0.8 mikron. Három alapvető formája baktériumok - gömb alakú (coccus), rúd alakú (hengeres), és hullámosított (spirál).
Ábra. 3. Alapvető formák baktériumok (fotomikrográfokat) a) gömb alakú (coccus); 6) rúd; c) peremezve
A legtöbb coccusok (a görög kokkos -. Berry, mag) gömb alakú vagy ovális, bizonyos sejtek lehetnek lándzsa alakú (pneumococcusok) vagy a bab (Neisseria). Megegyezés szerint a karakter sejtek a kenetek izoláltuk diplococcusok (elrendezett pár), streptococcusok (található láncokat), Staphylococcus (elrendezve egy szőlőfürtök) sartsiny (elrendezve csomagok 8. 16. 32 vagy több sejt), és mások.
Rod-alakú baktériumok különböznek formában a sejtek és a kölcsönös elrendezése. Rudak helyes lehet (E. coli), a szabálytalan (Corynebacterium) formák elágazások (Actinomycetes). Rod-alakú baktériumok található Maçka egyszeresen és véletlenszerűen (monobacterium), párban (diplobakterii) vagy lánc (Streptococcus-baktériumok. Streptobatsilly) (ábra. 4).
Ábra. 4. A fő formája a baktériumok
Kanyarulatos formában - bemutatja ívelt pálca. Attól függően, hogy a formáját és összegét fürt, három típusú sejtek: vibriók (. Görögből Vibrio- csavarják, ívek) van göndör. nem haladja meg egy negyed fordulattal spirál (ívelt, mint egy vessző sejtek): spirilla (. a görög speira- spirál) van 3-5 nagy fürtök és spirochete - a nagyszámú kis fürtök (5. ábra).