Endospórák és egyéb nyugalmi formák - sejt és a szerkezet - bevezetés a mikrobiológia - cikk

Endospórák és más nyugalmi formák

Képzésével endospórák képes csak egy kis csoportja a baktériumok. Belsőspórákat nagy jelentősége miatt a termikus stabilitást. Míg szinte minden más baktériumok, valamint vegetatív sejtjei spóraképző növényfajtát elpusztított 80 ° C-on (pasztörizálás hőmérséklet) 10 perc alatt, hőálló endospórák át lényegesen intenzívebb melegítés; Egyes viták még ellenáll forrásban több órán át. Munkaigényes és drága technika Ste-sterilizálás (fertőtlenítő) célja a megsemmisítése endospórák. Másrészt, ez biztosítja a fajta hőálló vitatja annak lehetőségét, hogy a szelektív dúsítás kultúrák spóra formában. Föld vagy más anyagból vett egy meghatározott helyen, 10 percig, vagy melegítjük 80 100 ° C-on, ami a halálát vegetatív sejtek; Csak hőálló spórákat életképes maradjon, és csíráznak megfelelő táptalajt.

Azonosítása endospórák. Mikroszkopikus vizsgálata spórák látható köszönhetően magas törésmutatójú - ugyanaz, mint a dehidratált fehérje; ez azt jelzi, hogy a nagy számú érvelve fehérjében gazdag anyagot bepároljuk, kis térfogatban. Spore tartalmazza szinte az összes száraz anyag a kiindulási sejttel, de foglal egy 10-szer kisebb térfogatú. Kétséges esetekben az a kérdés, hogy vannak-e sejtek a valódi Belsőspórákat megoldható egy speciális festékkel. Ha a gyógyszer a baktériumok, hőkezeléssel rögzítjük, forraljuk karbolfukszin fuchsin oldattal, a spórák erősen kötődnek a festék nem elszíneződött akkor is, ha feldolgozási etanol vagy 1 M ecetsavval, míg a többi a tartalmát sejtek így válik színtelen.

Sporuláció (sporuláció). Sporuiáció belsejében a baktériumsejteket. Ez a folyamat kezdődik felhalmozódása fehérjeszerű anyagot, így a törésmutatója helyett képződésének spórák növekszik. Előforduló ezt a metabolikus konverzió kíséri a kiadások tároló anyagok (poli-3-hidroxi-vajsavat aerobok és anaerob mikroorganizmusok poliszacharidok y). Az első öt óra sporuláció egy jelentős része az anyasejt fehérjék szünetek. Ez képezi specifikus spórák anyaggal - dipikolinsav (piridin-2,6-dikarbonsav). A vegetatív sejtek ennek a savnak nem fordul elő. A szintézis során dipikolinsav felszívódik kalciumionokat; érett viták Ez a sav, úgy tűnik, mint egy kelát kalcium és lehet 10-15% szilárdanyag-spórákat. Dipikolinsav lokalizált protoplaszt spórákat és csak a hőtűrő endospórák (ábra. 2,45, 2,46).

Spóraképződés - az egyik legbonyolultabb differenciálódási folyamatok a bakteriális sejt. Ezzel kezdetét veszi egy különleges egyenlőtlen sejtosztódás (ábra. 2,45). Ennek eredményeként, a betüremkedése a plazmamembrán a protoplaszt otshnurovyvaetsya része a szülő sejteket. Ez protoplaszt egy részét tartalmazza nukleáris anyag - egy gén. sejtfal kialakulása között, mind protoplasztokat (mint a hagyományos hasadási) nem fordul elő itt. Ehelyett protoplaszt jövőben vita körül, mintha nőtt, a plazma membrán az anya sejt. Ennek eredményeként, körülötte két plazma-membránokat, és mindegyik részt vesz a szintézis a fal a spórák. A membrán a protoplaszt szintetizálja spórák kívül maga a fal csírasejtek és a membrán származó kiindulási sejttel, szintetizálja befelé spórák kéreg (cortex). Az utóbbi tartalmaz egy többrétegű peptidoglikán vázát, amely eltér a keret falai vegetatív sejteket többek között a térhálósítás mértéke. A külső héj spórákat képez szülői sejttel; ezt a borítékot a nagy tea-sti áll polipeptidek. Szülő ugyanabban a cellában alkot egy járulékos, vékony burkolatot polipeptidet - exospores; ez csak kevés baktérium (például Bacillus cereus) és körülveszi vitában, mint egy szabad fedelet. Tekintettel az ilyen többrétegű lemezek nem tűnik meglepőnek, hogy a héj körülbelül a felét a kötet, és ennek megfelelően a száraz tömegét érett spórák.

Indukciós sporuláció. Viták egyáltalán nem kötelező szakaszában az életciklus bacillusok; Kedvező körülmények között, a hatalom baktériumok képesek osztódni végtelenségig osztódó mind vegetatív sejteket. Spóraképződésnél kezdődik, ha nem elég tápanyagot, vagy amikor a felgyülemlett anyagcseretermékek meghaladja. Más szóval, ez csak akkor következik be azokban az esetekben, ahol ez elősegíti az általános feltételeket. Szárítás nem serkenti sporulációja. Ha vegetatív sejtek helyeztük, desztillált vízben, ez lehet megfigyelni „endotrophic sporuláció”, azaz a spóraképződésnél miatt a felhalmozott anyagokat a tartalék sejteket. Ilyen esetekben, a formáció a spórák, látszólag hiánya okozta exogén szubsztrátum. Indukció sporulációjukat során elvégzett több órán át. Ha, például, hogy egy szuszpenziót Bacillus cereus var vegetatív sejteket. mycoidok az első 5 óra után sejt helyet a vizet, adjunk hozzá a glükóz, a formáció a spórák megáll - a szubsztrát hozzáadása gátolja sporuláció. Glükózt adunk később, mint 6 órán át, kevésbé hatékony: elnyomása sporuláció bekövetkezik. Indukciós (derepresszió) sporuláció folytatódik, és miután 10-13 óra sejtek átvitele után a vízben körülbelül 90% -át, spórákat képez. Következésképpen sporulációjukat által szabályozott külső tényezők.

A sejtek számát képez spórákat, sok esetben növeli hozzáadása után, hogy a közeg a mangán-só.

Képes alkotni Belsőspórákat fokozatosan elvesztette során több átjárók vegetatív sejteket. Mivel a felfüggesztés a spóraképző mikroorganizmusok, és általában tartalmaznak spórákat és a vegetatív sejteket, mielőtt minden reseeding tenyészetet általában vetjük alá rövid forráspontú. Ez segít megőrizni vagy javítani a sejteknek azt a képességét képez spórákat.

Sugárrezisztenciájukhoz vezetve vita is magasabb, mint a vegetatív sejteket. Ez nagyjából arányos a mennyiségű diszulfid csoportokat a külső réteg fehérje. spórák burok elsősorban egy fehérje cisztein-gazdag és hasonlít a keratin. Kémiai stabilitás miatt vízhatlanságával endospórák héj sok anyag.

Spórák csírázását. A legalkalmasabb média spórák kicsíráznak. A megfelelő kezelés előtti, bizonyos tárolási körülmények és melegítés növelheti a „életképességét” érv -, hogy növelje a százalékos csírázási. Abban az esetben, Bacillus subtilis optimális feltételek ösztönzése spóracsírázás többi fontolóra egy hétnapos időszak és egy öt perces melegítés közben vízben 60 ° C-on Egyéb spórákat lehet aktiválható röviden forrásban (10 percig 100 ° C-on). hősokk kezelést kell végezni közvetlenül a vetés előtt spórák, mint az aktiválási folyamat reverzibilis. Spórák csírázását előzi a vízfelvétel és a duzzanat. Csírázásra aktivált spórák egyes esetekben szükségessé glükóz jelenlétében, aminosavak, nukleozidok vagy egyéb vegyületek. Során spóracsírázás mélyreható fiziológiai változások történnek: a légzést, és az enzimaktivitás gyorsan növekszik; kiválasztási kezdődik aminosav, dipikolinsav és peptidek. Amikor spóracsírázás szárazanyag-veszteség eléri a 25-30%. Csírázása során spórák elveszítik hőálló. Rostovaja spórák kilépő cső körül egy nagyon vékony, és láthatóan nem teljesen kialakult sejtfal, úgy, hogy a protoplaszt lehet például, hogy behatoljon még DNS-t. Germ cső kialakítható mind poláris és laterális helyzetben; Egyes esetekben, a héj törött spórák míg más csíratömlő átszúrja, (ábra. 2,47).

Az élettartam a vita. Baktériumok formájában spórák hosszát CIÓ ideje, hogy az állam a tetszhalál. A föld, amely belekapaszkodott a növényeket a herbáriumát Kew Gardens (Anglia) és feküdt velük száraz állapotban 200-320 év, de úgy találták, kis mennyiségű életképes spórák Bacillus subtilis és B. liche-niformis. A talaj mintákat között tartjuk 50 és 100 éves, szintén a külső, spóráit B. coagulans és a B. circulans. Szerint ez a fajta kísérletek száraz talaj 50 éves tárolás, akár 90% spórák elveszítik életképességüket. Ennek alapján, egy tonna száraz talaj és 1000 továbbra is tartalmaznak életképes spórákat.

Száraz állapotban, számos baktérium (ha nem a legtöbb) egy több éve életképesek maradnak. Tartósítására baktériumok vegetatív sejtek gyűjtemények, jellemzően fagyasztva szárítjuk és tároljuk szobahőmérsékleten vagy alacsonyabb hőmérsékleten vákuumban. Hogyan számoljuk ki több Becquerel, mikroorganizmusok közeli hőmérsékleten abszolút nulla, akkor életképesek maradnak millió évvel ezelőtt. Rövid távú kísérletek folyékony nitrogénnel és kivetítésén Eredményeink arra engednek következtetni, hogy ezek a feltételezések elég indokolt. Hordozó baktériumok liofilizálás nem bírja a hosszú távú tárolás, a szuszpenziók hőmérsékleten folyékony nitrogén.

Egyéb nyugvó formái (ciszták exospores, miksospory). Endospórák tapasztal hosszú formáinak baktériumok, amelyek ellenállnak a hő, szárítás, sugárzás és kémiai hatásoknak. Ezen kívül Belsőspórákat néhány más baktériumok, vannak más nyugalmi formák - exospores és ciszták. exospores oktatás eddig figyeltek csak metabolizáló metán baktériumok Methylosinus trichosporium. Exospores történhet bimbózó az anya sejt; ezek hasonlóak a tulajdonságai a Bacillus endospórák. Egyes baktériumok gömb vastagfalú sejteket nevezik ciszták. A kimerülése élelmiszer források a ciszta lesz a rúd alakú vegetatív sejt, nem csak annak egy részét, mivel a kialakulása endospórák. Ciszták Azotobacter fajok, valamint a Methylocystis ellenálló szárítás, mechanikai igénybevétel és az expozíció, de nem a magas hőmérséklet. Ez a fajta átalakítás minden sejt a ciszta alapját kialakulását rúd-miksospor Myxococcus és Sporocytophaga vegetatív sejteket.

Arthrobacter sejteket (A. globiformis) pleiomorf. A rengeteg szubsztrát nőnek formájában rudak; amikor a szubsztráton megszárad, megjelenő coccoid sejtek. Arthrobacter utal, hogy a baktériumok, amelyek képesek kell tárolni egy ideig a száraz talaj, előre látogatás a többi; strukturális differenciálódás ebben az esetben nem tárt fel.