Celulele bacteriene constau dintr-un perete celular, o membrană citoplasmică, o citoplasmă cu incluziuni și un nucleu numit nucleoid (Figura 3.4). Există structuri suplimentare: capsulă, microcapsule, mucus, flagelă. băut. Unele bacterii sunt capabile să formeze spori în condiții nefavorabile.
Fig. 3.4. Schema structurii celulare bacteriene
Peretele celular. Peretele celular al bacteriilor Gram-pozitive conține o cantitate mică de polizaharide, lipide și proteine. Componenta principală a peretelui celular gros al acestor bacterii este peptidoglicana multistrat (mureină, mucopeptidă), care este de 40-90% din masa peretelui celular (Figurile 3.5, 3.7). Cu peptidoglicanul din peretele celular al bacteriilor gram-pozitive, acizii teicoizi legați cationic (din peretele grecesc teichos) sunt legați covalent.
Fig. Diagrama 3-5 a structurii cojilor de bacterii gram-pozitive și gram-negative
Fig. 3.6 Microscopia cu contrast de fază a formelor L
Compoziția peretelui celular al bacteriilor Gram-negative include o membrană externă legată prin lipoproteină la stratul de peptidoglican subiacent. În secțiunile ultra-subțiri ale bacteriilor, membrana exterioară are aspectul unei structuri ondulate în trei straturi, similară cu membrana interioară, numită citoplasma (fig.3.5, 3.8). Componenta principală a acestor membrane este stratul bimolecular (dublu) de lipide. Stratul interior al membranei exterioare este reprezentat de fosfolipide, iar lipopolizaharidul este localizat în stratul exterior. Lipopolizaharidul membranei exterioare este alcătuit din 3 fragmente: lipidul A - o structură conservatoare, aproape identică în bacteriile Gram-negative; miez sau core, nucleu (din nucleul latin - nucleu), structura relativ conservativă a oligozaharidelor (cea mai constantă parte a nucleului LPS este acidul cetodezoxi-octonic); foarte versatil de lanț polizaharidic specific O, format prin repetarea secvențelor oligozaharidice identice (0-antigen). Proteinele matricei membranei externe o pătrund în așa fel încât moleculele de proteine, numite porini, să margine porii hidrofilici prin care trec apa și moleculele hidrofile mici.
Fig. 3-7Electronograma secțiunii subțiri zâmbitoare a unei celule Listeria-Listeriamonocytogenes (conform AA Avakyan, LN Kats, IB Pavlova). Membrana citoplasmatică, mesozomul și nucleoidul sunt bine exprimate sub formă de zone luminoase cu structuri ADN fibrilare, filamentare; peretele celular - gros, tipic pentru bacteriile Gram-pozitive
Fig. 3.8.Electronograma secțiunii superioare a celulelor brucelei (Brucellamelitensis). Potrivit lui AA Avakyan, LN Katz, IB Pavlova.
Nucleoidul are forma unor zone luminoase cu structuri ADN fibrilare, filamentare; peretele celular - subțire, tipic pentru bacteriile gram-negative
Între membranele exterioare și citoplasmatice se află spațiul periplasmic sau periplasmul care conține enzime (proteaze, lipaze, fosfataze, nucleazeaze, beta-lactamaze) și componente ale sistemului de transport.
In cazul bacteriilor sintezei peretelui celular încălcare sub influența lizozima, penicilina, corp factori de protecție format cu celule modificate (adesea sferice) formă: protoplaste - bacterii, complet lipsite de peretele celular; sferroplaste - bacterii cu perete celular parțial conservat. Bacteriile sfero- sau peptidoglican tip protoplaști a pierdut capacitatea de a sintetiza antibiotice sau sub influența altor factori și sunt capabili să se înmulțească, numit L-pentru- Mami (Fig. ZB). Unele forme L (instabile) atunci când se elimină factorul care a condus la schimbări în bacterii, se pot inversa, "întorcându-se" la celula bacteriană originală.
Membrana citoplasmatică în microscopie electronică a secțiunilor ultrascurte este o membrană cu trei straturi (două straturi întunecate de 2,5 nm grosime sunt separate printr-un strat intermediar ușor). În structură seamănă cu plasmalemma celulelor animale și constă dintr-un strat dublu de fosfolipide cu suprafață încorporată, precum și proteine integrale, care pătrund aparent prin structura membranei. Dacă creșterea excesivă (în comparație cu creșterea peretelui celular) citoplasmatic membrane intussusceptum - (. Figura 3.7) invaginarea ca structuri de membrane răsucite dure numite mesosoma. Structurile mai puțin complicate sunt numite membrane intracitoplasmice.
Citoplasma constă în proteine solubile, acizi ribonucleici, incluziuni și numeroase granule mici - ribozomi, responsabili pentru sinteza (translația) proteinelor. Ribozomii de bacterii au o dimensiune de aproximativ 20 nm și un coeficient de sedimentare de 70S, spre deosebire de EB-ribozomii caracteristice celulelor eucariote. ARN ribozomal (rRNA) - elemente conservatoare ale bacteriilor ("ceasul molecular" al evoluției). 16S rNAn este parte a subunității mici a ribozomului, iar ARN 23S este parte a unei subunități mari de ribozomi. Studiul ARN-ului 16S este baza de genosistematică, permițând evaluarea gradului de rudenie a organismelor. În citoplasmă există diferite incluziuni sub formă de granule de glicogen, polizaharide, acid beta-hidroxibutiric și polifosfați (volutină). Acestea sunt substanțe de rezervă pentru nevoile nutriționale și de energie ale bacteriilor. Volyutin are o afinitate pentru coloranți de bază și poate fi detectat cu ușurință folosind metode speciale de colorare (de exemplu, în conformitate cu Neisser) sub formă de granule metahromatice. Poziția caracteristică a granulelor în lutină se evidențiază în bacilul difteric sub formă de polii celulari cu intensitate de colorare (Fig.3.87).
Fig. 3-9 a. Un frotiu din materialul clinic al capsulei cu pneumococ este contrastrat cu țesutul înconjurător, pete Gram
Fig. 3-9 b. Piele din cultura pură de Klebsiellapneumoniae, colorare în funcție de Burri-Gypsum. Capsulele sunt vizibile - halouri ușoare în jurul bacteriilor în formă de tijă
Fig. 3.10. Flagella și beau E. coli. Electronograma unei bacterii pulverizate cu un aliaj de platină-paladiu. Medicamentul VS Tyurina
Nucleoidul este echivalentul unui nucleu din bacterii. Este localizat în zona centrală a bacteriilor sub formă de ADN dublu catenar, închis într-un inel și împachetat dens ca o minge (figurile 3.4, 3.7 și 3.8). Nucleul bacteriilor, spre deosebire de eucariote, nu are un înveliș nuclear, nucleol și proteine de bază (histone). De obicei în
celula bacteriană conține un cromozom reprezentat de o moleculă de ADN cu buclă închisă. În plus față de nucleoidele reprezentate de un cromozom, în celula bacteriană există factori extrachromozomali de ereditate sub forma inelelor ADN închise covalent - așa-numitele plasmide (vezi Figura 3.4).
Capsulă, microcapsule, șlam. Capsule este o structură mucoasă cu o grosime mai mare de 0,2 μm, legată ferm de peretele celular bacterian și având limite externe clar definite. Capsula se deosebește în amprentele imprimate din material patologic (a se vedea figura 3.9a). În culturi pure de bacterii, capsulele se formează mai puțin frecvent. Este detectată atunci când tehnici speciale de colorare frotiu (de exemplu, Burri-Hins) creează o capsulă negativă substanțe opacifiere forme de cerneală un fundal întunecat în jurul capsulei (Fig 3.9b ..).
Capsula constă din polizaharide (exopolizaharide), uneori - din polipeptide; de exemplu, într-un bacil de antrax, constă din polimeri ai acidului D-glutamic. Capsula este hidrofilă, previne fagocitoza bacteriilor. Capsula este antigenică: anticorpii împotriva capsulei determină creșterea acesteia (reacția de umflare a capsulei).
Multe bacterii formează o microcapsule - o formare mucoasă cu o grosime mai mică de 0,2 μm, detectată numai prin microscopie electronică. Din capsulă trebuie să se distingă exopolizaharidele mucoase - mucoide, care nu au limite clare. Mucusul este solubil în apă. Exopolisaharidele bacteriene participă la aderență (aderența la substraturi), ele fiind numite și glicocaliză. În plus față de sinteza exopolizaharidelor de către bacterii, există un alt mecanism pentru formarea lor: prin acțiunea enzimelor extracelulare de bacterii pe dizaharide. Ca rezultat, se formează dextranii și levanii.
Flagellatele bacteriilor determină mobilitatea celulei bacteriene. Flagellum este un filament subțire, provenit din membrana citoplasmică, având o lungime mai mare decât celula în sine (Figura 3.10). Grosimea flagelului este de 12-20 nm, lungimea este de 3-15 μm. Ele constau din trei părți: un filet elicoidal, organismul bazală și cârlig cuprinzând o tijă cu discuri speciale (1 discuri pereche - în discuri Gram-pozitive și două perechi - în bacterii Gram-negative). Discuri flagella atașate la membrana citoplasmatică și peretele celular. Aceasta creează efectul unui motor electric cu un motor cu tijă, care roteste flagelul. Flagelatele constau din proteine - flageline (din flagel - flagelă), care este un antigen H. Subunitățile flagelinei sunt răsucite sub forma unei spirale. Numărul de flagele la bacterii din specii diferite variază de la un (monotrih) Vibrio cholerae la zeci și sute de flageli care se extind de-a lungul perimetrului de bacterii (peritrih) în E. coli, Proteus și altele.
Fig. 3.11 Electronograma fragmentului ultrathin al bacilului tetanic (Clostridiumtetani) în celula vegetativă bacteriană este formată dintr-un spori terminal cu o membrană multistrat. (Potrivit AA Avakyan, LN Katz, IB Pavlova)
Lofotrihi are un pachet de flagel la un capăt al celulei. Amfitritii au un flagel sau un pachet de flagel la marginile opuse ale celulei.
Pili (pimples, villi) - formatiile de fir, mai subtiri si mai scurte (3-10 nm x 0.3-10 microni) decat flagelul. Băuturile se îndepărtează de pe suprafața celulei și constau dintr-o proteină peptidică, care are activitate antigenică. Distinge băut responsabil pentru aderența, t. E. Pentru atașarea bacteriană a infectează o celulă, precum și consumul responsabil de produse alimentare, schimbul de apă sărată și sex (F-pilula) sau conjugare, băut. Băteau numeroase - câteva sute pe cușcă.
Cu toate acestea, pili sex, de obicei 1-3 per cușcă: ele sunt formate prin așa-numitele celule donatoare „masculine“ care conțin o plasmidă transmisibil (F-, R-, izare plasmidă). O trăsătură distinctivă este sexul interacțiune pili cu „masculine“ bacteriofagilor sferice specifice care adsoarbe intens pe pilyah genitale (Fig. 3.10).
Litigiile sunt o formă ciudată de bacterii firmikutnyh odihnă, adică bacterii cu structura peretelui celular Gram-pozitiv. Sporii se formează în condiții nefavorabile de existență a bacteriilor (uscare, deficit de nutrienți etc.). În interiorul celulei bacteriene se formează un spore (endospore). Formarea de spori promovează conservarea speciilor și nu este o metodă de reproducere, ca în ciuperci. Bacteriile de formare a bacteriilor din genul Bacillus au spori care nu depășesc diametrul celulei. Bacteriile, care contestă mărimea diametrului celulelor, numite Clostridia, cum ar fi bacteriile din genul Clostridium (Clostridium lat. - ax). rezistență Disputele acide, deci pătate prin metoda Aujeszky sau Ziehl-Nielsen în eritrocitar și vegetativă - albastru (vezi Figura 3.2, Bacillus, Clostridium ..).
Forma sporii poate fi ovală, sferică; locație în celulă - .. terminal, adică la capătul tijelor (y patogen tetanos) subterminal - spre sfârșitul tijelor (y patogeni botulism, gangrenă gazoasă) și centrală (y antrax bacilli). Sporul persistă mult timp datorită prezenței unei cochilii multistrat (Figura 3.11), a dipicolinatului de calciu, a conținutului scăzut de apă și a proceselor metabolice lente. În condiții favorabile, sporii germinează, trecând prin 3 etape consecutive: activare, inițiere, germinare.
Trimiteți-le prietenilor: