Морфологическое разнообразие бактерий
См. Лысака с,35 по оглавлению или 39 в программе
кокки 1-2 мкм, м.б. овальными,эллипсоидными, бобовидными. Способны делиться в неск. Плоскостях, формируют различного вида скопления:
-диплококки Neisseria
-стрептококки – цепочки разной длины (Streptococcus, Enterococcus,and Lactococcus
-стафилококки – неправильные по форме скопления, напоминают виноград Staphylococcus
-тетракокки –делятся в 2 взаимно перпендикулрных плоскостях
-сарцины – дел. В 3 взаимно перпендикулярных плоскостях Sarcina
Палочковидные (цилиндрические) Bacillus megaterium
Делятся в 1 плоскости – перпендик. оси цилиндра
- монобактерии
- диплобактерии
-стрептобактерии (цепочки)
Извитые
В зависимости от формы и кол-ва завитков:
- вибрионы – 1 завиток – изогнутые клетки наподобие спирали
-спириллы – 3-5 крупных завитков
-спирохеты – много мелких завитков
Другие формы
- клетки с выростами
- булавовидной формы
- веретенообразные
- ланцетовидные
- резветвленные нитчатые
- неразветвленные нитчатые
- замкнутое или разомкнутое кольцо (зависит от стадии роста)
- ветвящиеся
- напомин. шестиугольную звезду
- пластинкообразные
-в виде кусочков битого стекла
- квадратные
- червеобразной формы
- и т.д.
- плейоморфные
Форма многоклеточных прокариот также разнообразна: это скопления различной конфигурации, чаще — нити (3)
рис
из (5, ч4, с 12)
Актиномицеты могут формировать длинные многоядерные филаменты или гифы, которые могут ветвиться и формировать сеть – мицелий (псевдомицелий).
Некоторые бактерии плоские. Например, Антони Уолсби (Walsby) обнаружил квадратную бактерию, 2мкм на 2-4мкм и 0.25 мкм толщиной.
Некоторые бактерии плейоморфные, меняют форму, хотя некоторые, например Corynebacterium, могут обычно иметь палочкообразную структуру.
Бактерии также различаются по размерам. Самые маленькие – из р.Mycoplasma – 0.3мкм в диаметре. E.coli – бактерия среднего размера – 1.1-1.5 мкм шириной, 2-6 мкм в длину.
Некоторые спирохеты 500 мкм в длину, цианобактерия Oscillatoria 7 мкм в диаметре, Acanthus nigrofuscus, Epulopiscum fishelsoni – 600 на 80 мкм (из кишечника рыб). Так, некоторые бактерии могут больше средней эукариотической клетки. (4 или 5)
Общая характеристика эубактерий
????????
Строение и функции клеточных стенок бактерий
Функции:
- обеспечивает форму клетки
-защищает клетку от неблагоприятных воздействий (лизиса). Внутреннее давление может достигать 10-12 атмосфер
- защищает клетки от проникновения высомолекулярных структур внутрь клетки
- не является жизненноважной структурой
клетки с удаленной клеточной стенкой = протопласты. сохраняют жизнеспособность только в гипертонической среде
или сферопласты (у Гр-) – сохраняют часть внешней мембраны.
Это главная фракция клеточного материала. 30-35% сухого веса бактерий.
Подвергая бактерии механическому разрушению (или химическому) можно получить препараты клеточной стенки.
Основные компоненты: пептидогликан (=муреин)
Дополнительные комп.: липиды, белки, гликопротеиды, гликолипиды, др.
Качественный состав клеточной стенки варьирует, хотя можно разделить на 2 категории:
- грам-положительные
- грам-отрицательные
Пептидогликан состоит из 2 аминосахаров (N-ацетилглюкозамин, N-ацетилмурамовая кислота, они чередуются), соединенных в цепочки бета-1,4-гликозидными связями, а цепочки соед.между собой с пом.аминокислотных остатков (через лактильные группы мурамовой кислоты, между ними – другие аминокислоты). Формируется сеть(мешкообразная макромолекула), охватывающая всю клетку. Механически прочная.
Формулу см. в (2, с 42 по программе)
Типичные аминокислоты в составе муреина: L-аланин, D-аланин, D-глутаминовая кислота, мезо-диаминопимелиноая кислота. У некоторых – вместо диаминопимелиновой кислоты встречается L-лизин, L- или D-орнитин, либо 2,4-диаминомасляная кислота, либо гомосерин, либо гидроксилизин.
Диаминокислоты играют большую роль в образовании межмолекулярных сшивок (2)
Раньше предполагали, что цепи образуют замкнутые кольца вокруг клетки, но это не так. Скорее всего, длина цепей не более 50-500 звеньев. Образуется менее регулярная сеть (6, с 53)
Клетки грам-отрицательных бакт. Устроены более сложно. Есть дополнительная внешняя мембрана.. Муреиновая сеть однослойная, менее 10% сух.массы клет.стенки. Сод. только м-диаминопимелиновую кислоту, нет лизина, строение муреинового мешка одинаково у всех видов (Гр-)бактерий. Сод. большое кол-во липопротеинов, липополисахаридов, и др. липидов, наклеены снаружи на муреин. Сост. 80% сух. массы клет. стенки. Для сохранения стабильности этого слоя необходимы ионы кальция. Тейховые кислоты не обнаружены
Рисунок см. в конспекте с 8.
Рисунок из (4, с 72)
У Грам-положительных бактерий периплазматического пространства нет. Доля муреиновой сетки составляет 30-70% сух. массы клетки, толщина 40 слоев. Вместо мезо-диаминопимелиновой кислоты – LL-диаминопимелиновая кислота или лизин. Строение опорного каркаса видоспецифично. Содержание белков невелико.
Характерная особенность – наличие тейхоевых кислот. (цепи из 8-50 остатков глицерола и рибитола, связ. фосфатными мостиками. Вероятно, связаны с муреином по типу амида ) (6, с 53)
Принцип окраски по Грамму:
Бактериальный мазок высушивается, окрашивается генцианом фиолетовым, промывается. Доб. раствор Люголя (йод образует с красителем комплекс, нерастворимый в воде, и плохо растворимый в спирте и ацетоне). Обесцвечивается ацетоном или спиртом.
Иногда исп. и водный раствор фуксина
Грам+ - фиол
Грам- красные
Это связано со строением клеточной стенки.
Если содержится много липидов – краситель удаляется вместе с вне. мембраной спиртом.
Грам+ имеют небольшое количество липидов, спирт не может проникать в цитоплазму и вымывать краситель, зато вызывает обезвоживание пептидогликана, что приводит к его уплотнению
(1)
Клеточной стенки нет у микоплазм и L-форм