6 Вопрос (Строение бактериальной клетки. Отличия прокариот от эукариот).

Структуру бактерий изучают с помощью электронной микроскопии целых клеток и ультратонких срезов. Основными структурами бактериальной клетки являются: клеточная стенка, цитоплазматическая мембрана, цитоплазма с включениями и нуклеоид. Бактерии могут иметь и дополнительные структуры: капсулу, микрокапсулы, слизь, жгутики, фимбрии, пили; некоторые бактерии способны образовывать споры. Размеры бактерий измеряются в мкм. Один мкм равен 1000 нм. В нанометрах измеряют отдельные компоненты бактерий.

Отличие эукариот от прокариот:

1. Эукариоты – высшие микроорганизмы, или протисты. Клетки их по строению сходны с растительными и животными клетками. К эукариотам относят водоросли, грибы и простейшие. В клетках эукариот имеется дифференцированное ядро, отграниченное от цитоплазмы ядерной мембраной. Внутри ядра находится набор хромосом - ДНК, которые, удваиваясь в процессе деления – митоза, передаются дочерним клеткам. В цитоплазме эукариот имеются развитая ЭПС, происходящая из цитоплазматической мембраны, а также митохондрии и различные органеллы – пластиды.

2. Прокариоты – низшие протисты. К ним относятся бактерии и сине-зеленые водоросли. Прокариоты по своей структуре резко отличаются от всех остальных живых организмов. В клеточной стенке прокариот обнаружены пептидогликаны (гликопротеиды), не выявленные в составе клеток эукариот. Ядро прокариотической клетк не дифференцировано: ДНК, составляющая хромосому, свободно погружена в цитоплазму, ядерная оболочка отсутствует. ЭПС развита слабо, поэтому деление на «отсеки» в цитоплазме не выражено.

7 Вопрос (Оболочка бактерий: ее биологическая роль, строение, способ выявления).

Клеточная стенка. Оболочка, которая отделяет микробную клетку от окружающей среды, определяет и сохраняет ее форму, получила название клеточной стенки. Она характеризуется прочностью, эластичностью и гибкостью. Клеточная стенка выполняет жизненно важную функцию: предохраняет клетку от осмотического лизиса, так как давление внутри клетки в цитоплазме выше, чем в окружающей среде. Обладая избирательной проницаемостью, клеточная стенка обеспечивает прохождение внутрь клетки различных веществ и выведение наружу продуктов обмена. Через клеточную стенку легко проникают вода, глюкоза, аминокислоты, жирные кислоты, имеющие молекулы небольших размеров. Более крупные молекулы органических веществ не могут проникнуть внутрь клетки без предварительного расщепления их на более мелкие с помощью ферментов, выделяемых клеткой.

Клеточная стенка бактерий имеет сложную структуру. Прочность и твердость клеточной стенке придает сеть микрофибрилл, которая погружена в содержимое — матрикс. Микрофибриллы являются гликопептидами (пептидогликаны, или муреины). Слой гликопептидов определяет и сохраняет форму бактериальной клетки. Структура и химический состав клеточных стенок грамположительных и грамотрицательных бактерий различны. Клеточная стенка грамположительных бактерий имеет наиболее простое строение. Структура ее однородна, она толще (10—15 нм), чем клеточная стенка грамотрицательных бактерий. Основная масса клеточной стенки — гликопептиды (до 90%). Сеть микрофибрилл погружена в матрикс, содержащий полисахариды (до 90%) и тейхоевые кислоты. Белки обычно отсутствуют, а липиды составляют всего 2,5%. Однако некоторые грамположительные бактерии, например коринебактерии и микобактерии, содержат в клеточной стенке большое количество липидов. Клеточная стенка грамотрицательных бактерий имеет сложное строение и по химическому составу значительно отличается от клеточных стенок грамположительных бактерий. Внутренний слой клеточной стенки — тонкий мешочек молекул гликопептида, состоящий из одного или двух молекулярных слоев (2—3 нм). Поверх него лежит широкий внешний слой (7—8 нм) из неплотно упакованных молекул белка и фосфолипидов, над которым располагается третий слой — липополисахариды. Возможна и другая структура внешнего слоя клеточной стенки: в двойной слой фосфолипидов включены белки и липополисахариды.

Окраска по Грамму: На мазок кладут фильтровальную бумагу и наливают карболовый раствор генцианового фиолетового на 1-2 минуты. Снимают бумагу и, не промывая мазок водой, наливают раствор Люголя на 1 минуту, обесцвечивая препарат в 96% спирте в течение 30 секунд. Промывают водой. Красят 1-2 минуты водным раствором фуксина. Ополаскивают водой и высушивают. В результате окраски грамположительные бактерии окрашиваются в фиолетовый, грамотрицательные – в красный.