1 Лекция 2. Строение и химический состав бактериальной клетки. Литература: 1. Медицинская микробиология, вирусология и иммунология. Под ред. ак. РАМН В.В.Зверева, - презентация

1 1 Лекция 2. Строение и химический состав бактериальной клетки. Литература: 1. Медицинская микробиология, вирусология и иммунология. Под ред. ак. РАМН В.В.Зверева, проф. М.Н.Бойченко, ИГ «ГЭОТАР-Медиа». 2. Атлас по медицинской микробиологии, вирусологии и иммунологии. Под ред. А.А.Воробьева, А.С.Быкова МИА, Москва. 3. Н.В.Рудаков. Краткий курс лекций по медицинской микробиологии, вирусологии и иммунологии г. 4. Материалы Википедии.

2 Хромосома (область нуклеоида) Пили Рибосомы Капсула или слизистый слой Клеточная стенка Цитоплазматическая мембрана Цитозоплазма Плазмида Жгутик Пищевые гранулы

3 Клеточная стенка Клеточная стенка – это структура, полностью окружающая клеточный протопласт. (Почти) все бактерии имеют клеточную стенку.

4 Первичная функция бактериальной клеточной стенки Предотвратить разрыв или осмотический лизис клеточных протопластов Лизис пары делящихся клеток E. coli cells

5 Химическая природа бактериальных клеточных стенок Клеточная стенка бактерий содержит пептидогликан (муреин) Химический состав пептидогликана определяет функцию клеточной стенки Пептидогликан – уникальная структура, встречающаяся ТОЛЬКО в клеточных стенках бактерий

6 Химическая природа бактериальных клеточных стенок

7 Структура пептидогликана

8 1. Конденсация GlcNAc с UTP. 2.UDP-GlcNAc реагирует с PEP с образованием UDP-Mur2Ac. 3. Последовательное присоединение пяти АК. Биосинтез пептидогликана

9 4. Mur2Ac-пентапептид переносится от UDP на долихос-пирофосфат (бактопренол) 5. Другой остаток GlcNAc добавляется к этой молекуле. 6. Пять глициновый АК добавляются к лизинговой АК пентапептида. Биосинтез пептидогликана

10 7. Образовавшийся дисахарид-декапептид добавляется к нередуцирующему концевому остатку существующей пептидогликановой молекулы. Биосинтез пептидогликана

11 8. Транспептидаза катализирует реакцию транспептидазы, чтобы соединить близлежащие полисахаридные цепи. Биосинтез пептидогликана

12 Грам(+) клеточная стенка толстый гомогенный монослой. Грам(-) клеточная стенка тонкий гетерогенный мульти слой. Профили бактериальных клеточных оболочек

13 Свойства клеточных стенок Грам(+) и Грам(-) бактерий Свойство Грам(+)Грам(-) Толщина стенки толстая (20-80 нм) тонкая (10 нм) К-во слоев 12-3 Содержание пептидогликана >50%10-20% Наличие тейхоевых кислот да нет Содержание белок/липопротеина 0-3%>50% Содержание липополисахаридов 013 Чувствительность к пенициллину чувствительны устойчивы Чувствительность к лизоциму чувствительны устойчивы

14 Грам(+) клеточные стенки содержат тейхоевые кислоты Предполагается, что тейхоевые кислоты стабилизируют клеточную стенку и используются в сцеплении.

15 Грам(+) пептидогликан имеет более толстый глинка новый слой и меж пептидные связи, соединяющие аминокислотные боковые цепи.

16 Грам(-) клеточные стенки включают внешнюю мембрану Внешняя мембрана Грам(-) бактерий имеет два важных свойства: 1. защищает клетки от проникновения многих веществ, включая пенициллин и лизоцим. 2. содержит липополисахариды, которые токсичны для млекопитающих.

17 Пептидогликан Грам(-) бактерий.

18 Пеницилин предотвращает образование меж пептидной связи Лизоцим разрывает гликозидную связь между M и G Пептидогликан Грам(-) бактерий.

19

20 ribosomesDNA (chromosome) Цитоплазма

21 Цитоплазматическая мембрана Полностью покрывает клеточный протопласт Состоит: 60% белков и 40% фосфолипидов Организована в виде бислоя Section of a cytoplasmic membrane

22 Структура и организация мембраны

23

24 Фосфолипиды взаиморасполагают ся в воде спонтанно: липидные «хвосты» вовнутрь, глицериновые «головки» - наружу.

25 Мембранные белки

26 Функция рибосом

27 Включение СоставФункция Гликоген Полиглюкосахарид Источник и запасник углерода и энергии Поли-бета- гидроксибутановая кислота (PHB) липид Источник и запасник углерода и энергии Полифосфатыполимеры PO 4 Запасник фосфатов, возможно высокоэнергетических Глобулы серы Элементарная SЗапасник энергии и электронов Магнетосомымагнетит (iron oxide) Обеспечивает ориентацию в магнитном поле Газовые вакуоли Белковые оболочки с газом Обеспечивают плавучесть в водной среде Параспоральные кристаллы Белок Формируются у эндоспорообразующих бацилл, токсичны для насекомых Включения бактериальной клетки

28 Bacterial Inclusions. A. PHB granules; b. a parasporal BT crystal in the sporangium of Bacillus thuringiensis; c. carboxysomes in Anabaena viriabilis, showing their polyhedral shape; d. sulfur globules in the cytoplasm of Beggiatoa. Включения бактериальной клетки

29 Небольшие молекулы, присутствующие в растущей бактериальной клетке Молекулы Приблизительное к-во видов АК, их предшественники и производные 120 Нуклеотиды, их предшественники и производные 100 Жирные кислоты и их предшественники 50 Углеводы и их предшественники 250 Куиноны, порфирины, витамины, коферменты и простетические группы и их предшественники 300 Ионы (PO 4, NH 3, SO 4, etc.) 20

30 Бактериальная нуклеосома или Нуклеоид Bacterial DNA released from a gently lysed E. coli cell

31

32 КАПСУЛЫ Мазок из чистой культуры Klebsiella pneumoniae, окраска по Бурри-Гинсу. Видны капсулы светлые ореолы вокруг палочковидных бактерий.

33 Эндоспоры Endospore forming bacteria left to right: Clostridium botulinum, Bacillus brevis, Bacillus thuringiensis

34 Стадии образования эндоспор в клетках Bacillus sp. Процесс занимает 6 часов. В конце зрелая эндоспора выпускается из материнской клетки в качестве свободной споры. Свободная эндоспора Вегетативная клеткаl Эндоспора внутри материнской клетки

35 При благоприятных условиях эндоспора способна прорастать в вегетативную клетку

36 ЖГУТИКИ

37 Монотрихи Лофотрихи Монотрихи Амфитрихи Перитрихи РАСПОЛОЖЕНИЕ ЖГУТИКОВ

38

39

40 СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ!