ЛЕКЦИЯ 2 СТРУКТУРА БАКТЕРИАЛЬНОЙ КЛЕТКИ. ОСНОВНЫЕ ФОРМЫ БАКТЕРИЙ. ОСОБЕННОСТИ ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА МИКРОБНОЙ КЛЕТКИ. СТРОЕНИЕ И ФУНКЦИИ ПОВЕРХНОСТНЫХ И ВНУТРЕННИХ СТРУКТУР БАКТЕРИАЛЬНОЙ КЛЕТКИ, А ТАКЖЕ АППАРАТА ДВИЖЕНИЯ
МОРФОЛОГИЯ У МИКРОБОВ – ЭТО ФОРМА, РАЗМЕРЫ, РАСПОЛОЖЕНИЕ ДРУГ ОТНОСИТЕЛЬНО ДРУГА, СТРУКТУРНЫЕ ОСОБЕННОСТИ, ТИНКТОРИАЛЬНЫЕ СВОЙСТВА (ОТНОШЕНИЕ К ОКРАСКЕ)
ФОРМЫ БАКТЕРИЙ ШАРОВИДНЫЕ (КОККИ) ЦИЛИНДРИЧЕСКИЕ (ПАЛОЧКИ) ИЗВИТЫЕ МИКРООРГАНИЗМЫ
РАСПОЛОЖЕНИЕ ДРУГ ОТНОСИТЕЛЬНО ДРУГА ДЛЯ КОККОВ КОККИ ДИПЛОКОККИ СТРЕПТОКОККИ СТАФИЛОКОККИ ПЛАНОКОККИ
12 34
РАСПОЛОЖЕНИЕ ДРУГ ОТНОСИТЕЛЬНО ДРУГА ДЛЯ ПАЛОЧКОВИДНЫХ БАКТЕРИЙ БЕСПОРЯДОЧНОЕ
РАСПОЛОЖЕНИЕ ДРУГ ОТНОСИТЕЛЬНО ДРУГА ДЛЯ ПАЛОЧКОВИДНЫХ БАКТЕРИЙ ПАРАМИ (ПАРНОЕ)
РАСПОЛОЖЕНИЕ ДРУГ ОТНОСИТЕЛЬНО ДРУГА ДЛЯ ПАЛОЧКОВИДНЫХ БАКТЕРИЙ ПОД УГЛОМ
РАСПОЛОЖЕНИЕ ДРУГ ОТНОСИТЕЛЬНО ДРУГА ДЛЯ ПАЛОЧКОВИДНЫХ БАКТЕРИЙ ЦЕПОЧКОЙ (СТРЕПТОБАЦИЛЛЫ)
СПЕЦИФИЧНЫЕ ДЛЯ БАКТЕРИЙ ХИМИЧЕСКИЕ ВЕЩЕСТВА Специфичные для бактерий химические вещества: мурамовая кислота, D-аминокислоты, аминокислоты - оксилизин, лантаонин, --диамино-пимелиновая кислота, тейхоевые кислоты, некоторые полисахариды; свободные жирные, часто разветвленные кислоты, циклопропановые жирные кислоты. В отличие от др. организмов у бактерий отсутствуют стероиды (за исключением микоплазм), но есть их заменяющие вещества - гапаноиды лецитин, нейтральные жиры, мочевина, гликоген, хитин.
СТРОЕНИЕ ПРОКАРИОТНОЙ КЛЕТКИ КАПСУЛАКЛЕТОЧНАЯ СТЕНКАПЕРИПЛАЗМА ЦПМ НУКЛЕОИДПЛАЗМИДАРИБОСОМА МЕЗОСОМА ФИМБРИИ ЖГУТИК ВКЛЮЧЕНИЯ ЦИТОПЛАЗМА
ОБЯЗАТЕЛЬНЫЕ СТРУКТУРЫ: ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ СТРУКТУРЫ: НУКЛЕОИД ЦИТОПЛАЗМА ЦПМ ПЕРИПЛАЗМА КЛЕТОЧНАЯ СТЕНКА КАПСУЛА ФИМБРИИ ЖГУТИКИ ВКЛЮЧЕНИЯ
КАПСУЛА – СТРУКТУРА БАКТЕРИАЛЬНОЙ КЛЕТКИ, РАСПОЛОЖЕННАЯ ПОВЕРХ КЛЕТОЧНОЙ СТЕНКИ МАКРОКАПСУЛА МИКРОКАПСУЛА ПСЕВДОКАПСУЛА
КЛЕТОЧНАЯ СТЕНКА–СТРУКТУРА БАКТЕРИЙ И ГРИБОВ, РАСПОЛАГАЮЩАЯСЯ МЕЖДУ ЦПМ И КАПСУЛОЙ ИЛИ ИОНИЗИРОВАННЫМ СЛОЕМ ВНЕШНЕЙ СРЕДЫ ОСНОВНОЕ ВЕЩЕСТВО КЛЕТОЧНОЙ СТЕНКИ – ПЕПТИДОГЛИКАН ОСОБЕННОСТИ СТРОЕНИЯ: МАКРОМОЛЕКУЛЯРНЫЕ ПОЛИМЕРЫ СИНОНИМЫ: МУРЕИНЫ, МУКОПЕПТИДЫ, ГЛИКОПЕПТИДЫ ПЕПТИДОГЛИКАН ЧУВСТВИТЕЛЕН К ЛИЗОЦИМУ (МУРАМИДАЗЕ) И β-ЛАКТАМНЫМ АНТИБИОТИКАМ (ПЕНИЦИЛЛИНАМ И ЦЕФАЛОСПОРИНАМ
СТРОЕНИЕ МОНОМЕРА: ТЕТРАПЕПТИД (L- аланин-D-глютаминовая кислота- мезодиаминопимелиновая кислота- D- аланин), СВЯЗАННЫЙ КАРБОКСИЛЬНОЙ ГРУППОЙ С N-АЦЕТИЛ- МУРАМОВОЙ КИСЛОТОЙ, К КОТОРОЙ ПРИСОЕДИНЕН N-АЦЕТИЛ-D-ГЛЮКОЗАМИН КРОМЕ ПЕПТИДОГЛИКАНА В СОСТАВ КЛЕТОЧНОЙ СТЕНКИ ВХОДЯТ ЛИПОПРОТЕИДЫ, ЛИПОПОЛИСАХАРИДЫ, ПРОТЕИНЫ, ТЕЙХОЕВЫЕ КИСЛОТЫ
ГРАМПОЛОЖИТЕЛЬНЫЕ И ГРАМОТРИЦАТЕЛЬНЫЕ БАКТЕРИИ ГРАМ+: 80-90% КЛЕТОЧНОЙ СТЕНКИ – ПЕПТИДОГЛИКАН, ПРОШИТЫЙ В ПЕРПЕНДИКУ- ЛЯРНОМ НАПРАВЛЕНИИ ТЕЙХОЕВЫМИ КИСЛОТАМИ, НАЛИЧИЕ БЕЛКОВ И ГЕТЕРОПАЛИСАХАРИДОВ. СТЕНКИ ПОР ОБРАЗОВАНЫ ТЕЙХОЕВЫМИ КИСЛОТАМИ. ТОЛЩИНА КЛЕТОЧНОЙ СТЕНКИ – 35 нм. ПРИ УТРАТЕ ПЕТИДОГЛИКАНА ОБРАЗУЮТСЯ ДЕФЕКТНЫЕ ФОРМЫ – ПРОТОПЛАСТЫ. ВЫСОКАЯ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ К ЛИЗОЦИМУ И β-ЛАКТАМНЫМ АНТИБИОТИКАМ
ГРАМПОЛОЖИТЕЛЬНЫЕ И ГРАМОТРИЦАТЕЛЬНЫЕ БАКТЕРИИ ГРАМ-: 1-10% КЛЕТОЧНОЙ СТЕНКИ – ПЕПТИДОГЛИКАН, ОБРАЗУЮЩИЙ ВНУТРЕННИЙ СЛОЙ, НАД ПЕПТИДОГЛИКАНОМ – ЛИПОПРОТЕИДНЫЙ СЛОЙ, САМЫЙ НАРУЖНЫЙ СЛОЙ – ЛИПОПОЛИСАХАРИДНЫЙ. СТЕНКИ ПОР ОБРАЗОВАНЫ БЕЛКАМИ-ПОРИНАМИ. ТОЛЩИНА КЛЕТОЧНОЙ СТЕНКИ – 10 нм. ПРИ УТРАТЕ ПЕТИДОГЛИКАНА ОБРАЗУЮТСЯ ДЕФЕКТНЫЕ ФОРМЫ – СФЕРОПЛАСТЫ. НИЗКАЯ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ К ЛИЗОЦИМУ И β-ЛАКТАМНЫМ АНТИБИОТИКАМ
ОБЕСПЕЧЕНИЕ ПОДВИЖНОСТИ У БАКТЕРИЙ А – МОНОТРИХ, В – ЛОФОТРИХ, C – АМФИТРИХ, D - ПЕРИТРИХ
ОБЕСПЕЧЕНИЕ ПОДВИЖНОСТИ У СПИРОХЕТ
ДЛЯ МИКРООРГАНИЗМОВ ТАК ЖЕ, КАК И ДЛЯ ДРУГИХ ОРГАНИЗМОВ ХАРАКТЕРНЫ РОСТ, РАЗМНОЖЕНИЕ И СМЕРТЬ ВЕГЕТАТИВНУЮ – ЖИЗНЕСПОСОБНУЮ И ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНУЮ ПОКОЯЩИЕСЯ ФОРМЫ МИКРОБОВ – ФОРМЫ ИЛИ С СТАДИИ РАЗВИТИЯ МИКРОБОВ С РЕЗКО СНИЖЕННЫМ ОБМЕНОМ ВЕЩЕСТВ И ЭНЕРГИИ (ГИПОБИОЗ, АНАБИОЗ) В ЗАВИСИМОСТИ ОТ СПОСОБНОСТИ К РОСТУ И РАЗМНОЖЕНИЮ РАССМАТРИВАЮТ ДВЕ СТАДИИ ОНТОГЕНЕЗА МИКРОБОВ: ПОКОЯЩУЮСЯ – ЖИЗНЕСПОСОБНУЮ, НО НЕ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНУЮ
РАЗЛИЧИЯ ПОКОЯЩЕЙСЯ И ВЕГЕТАТИВНОЙ ФОРМ МИКРОБОВ ПРИЗНАКВЕГЕТАТИВНАЯ ФОРМА ПОКОЯЩАЯСЯ ФОРМА МОРФОЛОГИЯХАРАКТЕРНАЯ ДЛЯ ВЕГ.ФОРМ ОСОБАЯ, РЕЖЕ- КАК У ВЕГЕТ.Ф. РОСТ И РАЗМНОЖЕНИЕ +- ОБМЕН ВЕЩЕСТВ +- ЧУВСТ-НОСТЬ К ПОВРЕЖДАЮЩИ ФАКТОРАМ +- ФУНКЦИЯ 1)РОСТ, 2)РАЗМНОЖЕНИЕ 1)ПЕРЕЖИВАНИЕ НЕБЛАГОПРИЯТНЫХ УСЛОВИЙ, 2) РАЗМНОЖЕНИЕ
СПЕЦИАЛЬНЫЕ (МОРФОЛОГИЯ РЕЗКО ОТЛИЧАЕТСЯ ОТ ВЕГЕТАТИВНОЙ ФОРМЫ) ПОКОЯЩИЕСЯ ФОРМЫ МИКРОБОВ СПОРЫ БАКТЕРИЙ И ГРИБОВ ЦИСТЫ СПИРОХЕТ И ПРОСТЕЙШИХ «МАЛАЯ» ФОРМА РИККЕТСИЙ ЭЛЕМЕНТАРНОЕ ТЕЛЬЦЕ ХЛАМИДИЙ ВИРИОН ВИРУСОВ L-форма БАКТЕРИЙ, ЛИЗОГЕННАЯ (ИНТЕГРАТИВНАЯ ФОРМА, ПРОВИРУС) ФОРМЫ ВИРУСОВ
СПОРЫ BACILLUS ANTHRACIS, окраска по Ожешко
СПОРЫ BACILLUS ANTHRACIS
ЭЛЕМЕНТАРНЫЕ И РЕТИКУЛЯРНЫЕ ТЕЛЬЦА ХЛАМИДИЙ
УСЛОВИЯ, ПРИ КОТОРЫХ ПРОИСХОДИТ ПРЕВРАЩЕНИЕ ВЕГЕТАТИВНОЙ ФОРМЫ В ПОКОЯЩУЮСЯ, ЗАВИСЯТ ОТ: 1. ОСОБЕННОСТЕЙ МИКРООРГАНИЗМА (СТЕПЕНИ ЕГО ОРГАНИЗАЦИИ) 2. УСЛОВИЙ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
ОБЩИЕ ОТЛИЧИЯ ПОКОЯЩЕЙСЯ ФОРМЫ ОТ ВЕГЕТАТИВНОЙ 1. РЕПРЕССИЯ ГЕНОМА 2. УМЕНЬШЕНИЕ КОЛИЧЕСТВА СВОБОДНОЙ ВОДЫ В ЦИТОПЛАЗМЕ 3. УТРАТА ПОВЕРХНОСТНЫХ РЕЦЕПТОРОВ 4. ПОЯВЛЕНИЕ ДОПОЛНИТЕЛЬНЫХ ОБОЛОЧЕК 1. УМЕНЬШЕНИЕ РАЗМЕРОВ 2. УВЕЛИЧЕНИЕ УСТОЙЧИВОСТИ К ДЕЙСТВИЮ ФАКТОРОВ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
СХЕМА СТРОЕНИЯ СПОРЫ БАКТЕРИИ ЭКЗОСПОРИУМ ВНЕШНЯЯ МЕМБРАНА СПОРЫ КОРА ВНУТРЕНЯЯ МЕМБРАНА СПОРЫ СРЕДЦЕВИНА
ВЫСОКАЯ ТЕРМОУСТОЙЧИВОСТЬ И УСТОЙЧИВОСТЬК ВЫСУШИВАНИЮ, ХАРАКТЕРНЫЕ ДЛЯ СПОР, ОБУСЛОВЛЕНЫ ВЫСОКОЙ КОНЦЕНТРАЦИЕЙ ИОНОВ КАЛЬЦИЯ И НАЛИЧИЕМ ОСОБОГО ВЕЩЕСТВА СПОРОВОГО ПЕПТИДОГЛИКАНА- ДИПИКОЛИНИТОВОЙ КИСЛОТОЙ
СТАДИИ СПОРООБРАЗОВАНИЯ I вегетативная клетка; II инвагинация ЦПМ; III образование споровой перегородки (септы); IV формирование двойной мембранной системы, V сформированная проспора; VI формирование кортекса; VII формирование покровов споры; VIII лизис материнской клетки; IX свободная зрелая спора, Х прорастание споры; 1 нуклеоид; 2 цитоплазма; 3 ЦПМ; 4 клеточная стенка; 5 споровая перегородка; 6 наружная мембрана споры; 7 внутренняя мембрана споры; 8 кортекс; 9 покровы споры
РАЗМНОЖЕНИЕ МИКРООРГАНИЗМОВ – ПРОЦЕСС ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ СЕБЕ ПОДОБНЫХ ОСОБЕЙ (САМОВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ), ОБЕМЕСПЕЧИВАЮЩИЙ ПРОДОЛЖЕНИЕ СУЩЕСТВОВАНИЯ ВИДА. ВАЖНЕЙШЕЙ ОСОБЕННОСТЬЮ МИКРООРГАНИЗМОВ ЯВЛЯЮТСЯ ИСКЛЮЧИТЕЛЬНО ВЫСОКИЕ ТЕМПЫ РАЗМНОЖЕНИЯ В БЛАГОПРИЯТНЫХ УСЛОВИЯХ (ВЗРЫВНОЙ ТИП РАЗМНОЖЕНИЯ) И СПОСОБНОСТЬ ИХ ДЛИТЕЛЬНОЕ ВРЕМЯ ОБХОДИТЬСЯ БЕЗ РАЗМНОЖЕНИЯ В НЕБЛАГОПРИЯТНЫХ УСЛОВИЯХ
СПОСОБЫ РАЗМНОЖЕНИЯ У МИКРОБОВ ПОЛОВОЙПАРАПОЛОВОЙБЕСПОЛЫЙ КОНЪЮГАЦИЯ КОПУЛЯЦИЯ ТРАНСДУКЦИЯ ТРАНСФОРМАЦИЯ ВЕГЕТАТИВНЫЙ (ПРОСТОЕ ДЕЛЕНИЕ, ПОЧКОВАНИЕ, МНОЖЕСТЕННОЕ ДЕЛЕНИЕ, СПОРООБРА- ЗОВАНИЕ
А БАКТЕРИЯ СОДЕРЖИТ ЧАСТИЧНО РЕПЛИЦИРОВАННУЮ ХРОМОСОМУ. Б РЕПЛИКАЦИЯ ХРОМОСОМЫ ЗАВЕРШЕНА. В БАКТЕРИАЛЬНОЙ ДВЕ ДОЧЕРНИЕ ХРОМОСОМЫ, КАЖДАЯ ПРИКРЕПЛЕНА К ЦПМ. В ПРОДОЛЖАЮЩИЙСЯ СИНТЕЗ МЕМБРАНЫ И КЛЕТОЧНОЙ СТЕНКИ ПРИВОДИТ К РАЗДЕЛЕНИЮ ДОЧЕРНИХ ХРОМОСОМ. 1 ДНК; 2 прикрепление хромосомы к ЦПМ; 3 ЦПМ; 4 клеточная стенка: 5 синтезированный участок ЦПМ; 6 новый материал клеточной стенки ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ СХЕМА ДЕЛЕНИЯ БАКТЕРИИ
А ДЕЛЕНИЕ ПУТЕМ ОБРАЗОВАНИЯ ПОПЕРЕЧНОЙ ПЕРЕГОРОДКИ Б ДЕЛЕНИЕ ПУТЕМ ПЕРЕТЯЖКИ; В ПОЧКОВАНИЕ; Г МНОЖЕСТВЕННОЕ ДЕЛЕНИЕ 1 КЛЕТОЧНАЯ СТЕНКА (толстой линией обозначена клеточная стенка материнской клетки, тонкой заново синтезированная); 2 ЦПМ; 3 МЕМБРАННАЯ СТУКТУРА; 4 ЦИТОПЛАЗМА, В ЦЕНТРЕ – НУКЛЕОИД; 5 ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЙ ФИБРИЛЛЯРНЫЙ СЛОЙ КЛЕТОЧНОЙ СТЕНКИ СПОСОБЫ ДЕЛЕНИЯ У ПРОКАРИОТ