Вопрос 1. Строение бактериальной клетки

(Слайд 16) Из курса микробиологии, вы хорошо представляете строение бактерий, поэтому вспомним об основных клеточных структурах, участвующих в процессах биосинтеза.

(Слайд 17) Микробная клетка покрыта снаружи клеточной стенкой. Клеточная стенка у бак­терий прочная и эластичная, как покрышка футбольного мяча. Подобно то­му, как мячу придаёт упругость надутая камера, клеточной стенке придает опреде­ленную упругость внутреннее содержимое клетки, окруженное цитоплазматической мембраной.

Клеточная стен­ка выполняет следующие функции:

1. Выполняет роль механического барьера. Защищает клетку от воздействий внешней среды, участвует в делении, придает клетке характерную форму, поддерживая в ней осмотическое давление.

2. Участвует в транспорте питательных веществ и метаболитов за счет того, что она проницаема для солей и других низкомолекулярных соединений, а через поры размером до 3,6 мкм, которые в ней имеются, проникают высокомолекулярные био­полимеры.

3. На поверхности клетки находятся рецепторы для фагов, бактериоцинов и др.

4. Структура и состав клетки определяют антигенную характеристику (Оi, Vi-антигены), а также отношение к красителям (Гр+, Гр-).

5. Нарушение целостности клеточной стенки ведет к гибели клетки или образованию L-форм и т.д.

(Слайд 18) Химический состав клеточной стенки бактерий уникален и состоит из пептидогликана (муреина), который представляет собой N-ацетил-Д-глюкозамин и N-ацетилмурамовую кислоту и специфические пептиды. Клеточная стенка, ответствен­на также за окрашивание по Граму. Способность или, наоборот, неспособность ок­рашиваться в темно-фиолетовый цвет при использовании метода, предложенного в 1884 г. Грамом, служит важным таксономическим признаком, с которым коррели­руют другие свойства бактерий.

Грамположительные бактерии отличаются от грамотрицательных:

1. По толщине муреиновой сетки - 40 слоев (30-70 % сухой массы);

2. Вместо мезодиаминопелилелийновой кислоты содержится 22-диаминопи-лелиновая кислота лизин;

3. Наличие тейхоевых кислот — цепи, состоящие из 8 — 50 остатков глицерола или рибитола связанных между собой фосфатными частицами, которые через фосфат связаны с муреином по типу амида.

Цитоплазматическая мембрана (ЦПМ) — тонкая (7-8 мкм) мембрана, расположенная под клеточной стенкой и отделяющая ее - от цитоплазмы. Ц.п.мл состоит из биомо­лекулярного слоя липидов, в которой включены белковые молекулы (т.н. мозаичная модель структуры мембраны). Липиды ориентированны неполярными концами внутрь, друг к другу, а полярными - наружу. Основные функции цитоплазматической мембраны следующие:

1. Играет важнейшую роль в обмене веществ, регулируя поступление веществ в клетку и обратно.

2. Является осмотическим барьером;

3. Транспорт веществ через ЦПМ осуществляется не только путем обычной молекуляр­ной диффузии (по градиенту концентрации). Вещества могут поступать в клетку и против градиен­та концентрации. Например, аминокислоты легко проникают из среды в клетку, да­же если их концентрация в цитоплазме в 100-200 раз выше, чем в окружающей сре­де. Имеются механизмы активного транс­порта, в которых участвуют специальные факторы.

4. ЦПД пронизана «мостиками» или канала­ми из белков и именно они служат порами, через которые осуществляется ре­гулируемый транспорт веществ.

5. Участие в процессе дыхания — на поверхности или внутри ЦПМ располагают­ся ферменты (например, цитохром расположен в на­ружном слое, а АТФ — синтетаза — на внутренней стороне мембраны).

6. Участие в процессе движения - т.к. жгутики прикреплены к ЦПМ.

7. Участие в формировании капсулы и делении клеток (образование первичной перетяжки при делении клеток).

(Слайд 19) Цитоплазма — основная масса клетки. Она заключена в оболочки клетки и представляет собой коллоидный раствор аминокислот, ферментов, углеводов, мине­ральных солей и многих других веществ в воде.

Нуклеоид — место в бактериальной клетке, где располагается двухцепочечная кольцевая ДНК и связанные с ней белки. Обеспечивает хранение и передачу генети­ческой информации. ДНК при делении клеток удваивается (реплицируется) и с неё транскрибируется информация на м-РНК.

Рибосомы - шаровидные структуры размером 15-35 мкм - содержат р-РНК и бел­ковый комплекс. На рибосомах протекает синтез белков, т.е. информация, записан­ная в ДНК в виде последовательности нуклеотидов, транслируется в последователь­ность аминокислот в молекуле белка.

Вакуоли и гранулы - в них запасаются резервные вещества клетки, чаще всего в виде валютина, жиров или углеводов.

Плазмиды – кольцевые молекцлы ДНК, в которых закодирована информация о 1-3 свойствах клетки. Есть только у бактерий.

(Слайд 20) Отличия эукариот от прокариотов.