A baktérium szerkezetének és formájának jellemzői
A baktériumok más sejtek közötti különbségei
1. A baktériumok prokariótákhoz tartoznak, vagyis nincsenek izolált maguk.
2. A baktérium sejtfalában speciális peptidoglikán-egér.
3. A baktériumsejtben nincs Golgi-készülék, endoplazmatikus retikulum, mitokondrium.
4. A mitokondriumok szerepe mezoszómák - a citoplazmatikus membrán inváziója.
5. A bakteriális sejtben sok riboszóma van.
6. A baktériumok rendelkezhetnek speciális mozgásszervekkel - flagellával.
7. A baktériumok mérete 0,3-0,5 és 5-10 mikron között változik.
A baktériumsejtekben különbséget tesznek:
1) alapvető szervek:
d) citoplazmatikus membrán;
e) a sejtfal;
2) további organellák:
A citoplazma egy összetett kolloid rendszer, amely a víz (75%), ásványi vegyületek, fehérjék, RNS és DNS, amelyek részét képezik a nukleoid organellumok, riboszómák, mezosom zárványok.
A nukleoid olyan nukleáris anyag, amely a sejt citoplazmájában diszpergálódik. Nincs nukleáris membránja. Ebben a DNS-ben, amelyet egy kettős szálú spirál képvisel, lokalizálódik. Általában gyűrűben zárva és a citoplazmatikus membránhoz kapcsolódik. Körülbelül 60 millió bázispár van. Tiszta DNS, nem tartalmaz hiszton proteint. A védő funkciójukat metilezett nitrogénbázisokkal végezzük. Az alapvető genetikai információ, azaz a sejt genomja, a nukleoidban van kódolva.
A citoplazmában található nukleoid mellett autonóm kör alakú DNS-molekulák is találhatók, amelyeknek kisebb molekulatömege van, a plazmidok. Ők is kódolták az örökletes információkat, de ez nem létfontosságú a bakteriális sejt.
A riboszómák 20 nm-es ribonukleoprotein részecskék, amelyek két alegységből, 30 egységből és 50 s-ből állnak. A riboszómák felelősek a fehérjeszintézisért. A fehérje szintézis kezdete előtt ezek az alegységek egy-70 S. Az eukarióta sejtektől eltérően a baktériumok riboszómái nem kapcsolódnak az endoplazmatikus retikulumba.
A mesoszómák a citoplazmatikus membránból származnak. A mesoszómák lehetnek koncentrikus membránok, hólyagok, csövek, hurok formájában. A mezoszómák a nukleoidhoz kötődnek. Részt veszek a sejtosztódásban és a spórák kialakulásában.
A zárványok a citoplazmában található mikroorganizmusok anyagcseréjének termékei, és tartalék tápanyagokként használatosak. Ezek közé tartozik a glikogén, keményítő, kén, polifoszfát (volutin) stb.
A sejtfal elasztikus merev alakú, 150-200 angstrom vastagságú. A következő funkciókat hajtja végre:
1) védő, a fagocitózis megvalósulása;
2) az ozmotikus nyomás szabályozása;
4) részt vesz a sejtosztódás folyamatában;
5) antigén (endotoxin termelésével meghatározva - a fő szomatikus bakteriális antigén);
6) stabilizálja a baktériumok alakját és méretét;
7) kommunikációs rendszert biztosít a külső környezethez;
8) közvetetten részt vesz a sejtnövekedés és -osztódás szabályozásában.
A sejtfal fő kémiai összetétele, amely kizárólag a baktériumok számára specifikus - peptidoglikán (egérsavak). A baktériumsejtek szerkezetétől és kémiai összetételétől függően fontos szisztematikus bakteriális jel - a Gram festéshez való viszony - függ. A gram-pozitív baktériumok sejtfalában a főkomponens a többrétegű peptidoglikán (egér), amellyel a teikovasavak kovalensen kötődnek. Gram-negatív baktériumok esetében a főkomponens kettős réteg lipid. A külső membrán belső rétegét fololipidek képviselik, és a lipopoliszacharid a külső rétegben helyezkedik el. Az a képesség, Gram-festés Gram tartásba genciániboíyával komplexbe jóddal (kék-ibolya színű a baktériumok) van társítva a többrétegű peptidoglikán kölcsönhatásba a festék. Ezenkívül a baktériumok alkohollal történő kenetet követő kezelésével a pórusok szűkülnek a peptidoglikánban, és ezáltal késlelteti a festéket a sejtfalban. Gram-negatív baktériumok az expozíció után a alkohol elveszítik színező, ami annak köszönhető, hogy kevesebb számú peptidoglikán a sejtfalban, azok elszíneződött alkohollal és a feldolgozás a bíbor piros lesz.
Gram-pozitív baktériumok kezelése peptidoglikán elpusztításával rendelkező enzimekkel teljesen hátrányos sejtfal-struktúrák - protoplasztok. A gram-negatív baktériumok lizozimmal való kezelése csak a peptidoglikán réteget pusztítja el anélkül, hogy az egész külső membránt megsemmisítené; ilyen struktúrákat szferoplasztoknak neveznek. A protoplasztok és a szferoplasztusok gömb alakúak (ez a tulajdonság az ozmotikus nyomással jár és jellemző a baktériumok összes sejtmentes formájára).
A baktériumok L-formái.
Hatása alatt több tényező hátrányosan ható bakteriális sejt (. Antibiotikumok, enzimek, antitestek, stb) fordul elő L - A baktériumok transzformációját, ami átmeneti vagy tartós elvesztése a sejtfal. Az L-transzformáció nemcsak a változékonyság egy formája, hanem a baktériumok alkalmazkodása a kedvezőtlen körülményekhez. Ennek eredményeként, változások a antigén tulajdonságai (elvesztése O és K antigének), csökkentése virulenciafaktorok és más alakú L- megszerezzék a képesség, hogy tartósan a (fennállnak) egy gazdaszervezetben, fenntartása laza aktuális fertőző folyamat. A sejtfal elvesztése az L-formát érzéketlen antibiotikumokra, antitestekre és különböző kemoterápiás szerekre, amelyek alkalmazási pontja a bakteriális sejtfal. Az instabil L-formák képesek visszafordítani a sejtfalba tartozó baktériumok klasszikus (kezdeti) formáit. A baktériumok stabil L-formái is vannak. A sejtfal hiánya és a baktériumok klasszikus formáinak visszafordíthatatlansága genetikailag rögzített. Számos jelzésen nagyon emlékeztetnek a mikoplazmákra és más mollikkokra - a baktériumokra, amelyeknél a sejtfal hiányzik taxonómiai jelként. A mikoplazmákhoz kapcsolódó mikroorganizmusok - a legkisebb prokarióta, nincs sejtfaluk, és mint minden bakteriális, nem falszerkezetű szerkezetnek gömb alakja van.
A citoplazmatikus membrán tapad a sejtfalhoz. Ez a szelektív permeabilitás, részt vesz a tápanyagok transzportja, kiválasztás exotoxinok, energia-sejtek anyagcseréjét, ozmotikus barrier részt vesz a növekedés szabályozása és osztály, a DNS-replikáció, riboszóma egy stabilizátor.
A szokásos szerkezet: két réteg foszfolipid (25-40%) és fehérjék.
A funkció szerint a membránfehérjék a következőkre oszthatók:
2) permiázisok - a közlekedési rendszerek fehérjei;
3) Enzimek - enzimek.
A membránok lipidkompozíciója instabil. Ez változhat a termesztési feltételek és a termés korától függően. A különböző típusú baktériumok különböznek egymástól a membránok lipidkompozíciójában.
Fimbria vagy csillók rövid szálak, nagy számban körülvéve a baktériumsejtet, amellyel a baktériumok a szubsztrátumokhoz kötődnek (például a nyálkahártyák felületére). Így a pili a tapadás és a kolonizáció tényezői.
Az F-ivás (termékenységi faktor) egy bakteriális konjugációs készülék. kis mennyiségben megtalálhatók finom fehérjék villi formájában.
A Flagellum a mozgás orgonája. Vannak mozgó baktériumok. Ezek fehérje-flagelint tartalmazó baktériumsejtek felszínén specifikus fehérje-kinövések. A flagella száma és helye különböző lehet.
1) monotrihi (van egy flagella);
2) lofotrihi (a cella egyik végében egy csomó flagella van);
3) amfitrichs (mindkét végén egy flagellum van);
4) peritrihi (több flagella található a kerület mentén).
A baktériumok mobilitását az élő mikroorganizmusok, vagy közvetett módon - a táptalaj Peshkov (félfolyékony agar) növekedésének természete alapján ítélik meg. A fix baktériumok szigorúan az injekciózással nőnek, míg a mobil baktériumok diffúz növekedést produkálnak.
Kapszula, mikrokapszula, mályva. Macroorganizmusban lenyelve a patogén baktériumok kapszulákat kaphatnak, amelyek vastagsága nagyobb, mint 0,2 μm. A kapszula erőteljes nyálkahártya réteg a sejtfal körül. Kimutatták a Burri-Ginsu-val (antrax, Klebsiella, pneumococcus) tapasztalt festés speciális módszereit. A kapszula poliszacharidokból vagy polipeptidekből áll. A kapszula befolyásolja a baktériumok fagocitózisát, ez az antigén: a kapszulával szembeni antitestek fokozzák (a kapszula duzzadási reakcióját). Számos baktérium mikrokapszulát képez - 0,2 μm-nél kisebb nyálkaképződést, amelyet csak elektronmikroszkóppal detektálnak. A kapszulából meg kell különböztetni a nyálka - mucoid exopoliszacharidokat, amelyeknek nincs egyértelmű külső határa. A mucoid exopoliszacharidok a Pseudomonas aeruginosa mucoid törzseire jellemzőek, gyakran a cisztás fibrózisban szenvedő betegek köpetében. A kapszula és nyálka megvédi a baktériumokat a károsodástól, kiszáradástól.
Viták. Káros környezeti feltételeknek (szárítás, tápanyaghiány) való kitettség esetén a baktériumok spórákat képeznek. A spóra kialakulása a külső környezetben (talaj, tápanyag) történik, és nem figyelhető meg az emberi és állati szövetekben. Kedvező körülmények között a spórák csíráznak, és vegetatív formákká válnak. A Bacillus nemzetségbe tartozó spórát alkotó baktériumok, amelyek spóramérete nem haladja meg a sejt átmérőjét, bacillit neveznek. A spóraformáló baktériumokat, amelyeknek a spórája meghaladja a sejt átmérőjét, miért kapnak orsó formáját, klostridiaknak nevezik, például a Clostridium nemzetség baktériumainak. A spórák savas gyorsak, ezért az Ozheshko módszer szerint piros színűek, a vegetatív sejt pedig kéken. A spóra alakja lehet ovális, gömb alakú; a cella helyzete terminál; a végén egy bot (a kórokozó a tetanusz), szubterminális - vége felé rudak (a kórokozók botulizmus, gáz gangréna) és a központi (a lépfene bacillusok).
A nem bántalmazott baktériumok.
Számos gram-negatív baktériumfajban, amelyek nem képeznek spórát, van egy speciális adaptív állapot - nem kultúrális formák. Alacsony metabolikus aktivitással rendelkeznek, és nem szaporodnak aktívan, pl. Ne hozzon létre kolóniákat sűrű tápanyag-táptalajon, amikor a növényeket nem észlelik. Nagyon ellenállóak és évekig életképesek maradhatnak. A klasszikus bakteriológiai módszerekkel nem mutathatók ki, csak genetikai módszerek (polimeráz láncreakció - PCR) segítségével kimutathatók.
A mikroorganizmusok főbb csoportjai megkülönböztethetők formában.
1. Gömbölyű vagy koakoid
4. Threadlike (elágazás).
Kokkovidnye baktériumok (cocci) a kapcsolat jellegéről a felosztás után több lehetőségre oszthatók.
1. Micrococci. A sejtek egyedül vannak. Ezek a normál mikroflóra részei, külső környezetben vannak. Az emberek betegségei nem okoznak.
2. Diplococci. Ezeknek a mikroorganizmusoknak a felosztása egy síkban történik, sejtpárok alakulnak ki. A diplocók között számos patogén mikroorganizmus - gonococcus, meningococcus, pneumococcus.
3. Streptococcusok. A szétválás ugyanabban a síkban történik, a reprodukáló cellák megtartják a kapcsolatot (nem divergálnak), láncokat képeznek. Közülük számos patogén mikroorganizmus - az anginák kórokozói, a vörös láz, a purulens gyulladásos folyamatok.
4. Tetracoccus. Két egymásra merőleges sík divíziója tetradok kialakulásával (azaz négy sejt). Az orvosi fontosság nem számít.
5. Sarciny. Három egymásra merőleges síkban osztják meg, 8, 16 és több sejtet bálák formájában (csomagok formájában). Gyakran megtalálható a levegőben.
6. Staphylococcus (latinul - egy csomó szőlő). Véletlenszerűen vannak felosztva különböző síkon, amelyek fürtökhez hasonló klasztereket alkotnak. Számos betegség áll fenn, elsősorban purulent-gyulladásos.
A mikroorganizmusok rúd alakú formái.
1. Baktériumok - botok, amelyek nem képeznek spórát.
2. Bacillus - aerob spóraképző mikrobák. A spórátmérő általában nem haladja meg a sejt (endoszpor) méretét ("szélességét").
3. Clostridia - anaerob spóraképző mikrobák. A spóra átmérője nagyobb, mint a vegetatív sejt átmérője (átmérője), ezért a cella orsó vagy teniszütőhöz hasonlít.
Fel kell hívni a figyelmet arra, hogy a "baktérium" kifejezést gyakran használják az összes mikroorganizmusra - a prokariótákra. Szűkebb (morfológiai) értelemben a baktériumok olyan prokarióták rúdszerű formái, amelyeknek nincs spórusa.
Az alakja a rúd alakú baktériumok rövid (tularemia, pertussis, brucellózis), hosszú (anthrax), lekerekített végekkel (a legtöbb rudak), hegyes végű (fuzobakterii), a klub-kidudorodik végein (diftéria).
A mikroorganizmusok krimikus formái.
1. Vibrio - sejtek, amelyek hajlása a spirál ¼ körvonala, vessző formájában. A patogén képviselő a kolera vibrio, a kolera okozója.
2. Campylobacteria, helikobakterii - hajlott, mint egy repülő sirály szárnya. A campylobaktériumok a zoonózisos bakteriális fertőzések kórokozójához tartoznak, amelyek az emésztőrendszer elsődleges elváltozásai. Helicobacter feltételesen patogén mikroorganizmusok, amelyek okozhatnak krónikus károsodását a gyomornyálkahártya és nyombélfekély.
3. Spirilla - 2-3 fürtös. A kórokozók közül az egyik faj ismeretes Spirillum minor - a szukóta ágens - a patkányok és más rágcsálók harapásán keresztül terjedő betegség.
4. A spirocheteket három nemzetség kórokozik az emberre: treponema, borrelia, leptospira.
A Treponemes úgy néz ki, mint a finom dugóhúzó csavart, 8-12 egyenletesen csillogó fürtön. A patogén képviselő T. Pallidum - a szifilisz okozója.
A Borrelia a treponem hosszúságától eltérően 3-8 nagy fürtöt tartalmaz. Ezek közé tartozik a kullancs borreliózis vagy Lyme-kór - B. Burgdorferi okozója.
A Leptospira fürtjei sekélyek és gyakoriak - csavart kötél formájában. Ezeknek a spirochemáknak a vége hajlított, mint a horgok, amelyek a végein megvastagodnak. Az L. interrogans kórokozó-képviselője leptospirosist okoz.
Fonalas penész (kén baktériumok vasbaktériumok - lakói tározók; Actinomycetes - Elágazó fonalas vagy pálca alakú Gram-pozitív baktériumok, mint gombák micélium). Ezek közé tartozik a corynebacterium, a mycobacteria és a nocardia nemzetség baktériuma). Patogén Aktinomyces okozhat actinomycosis, nokardii - nocardiosis mikobaktériumok - tuberkulózis és lepra, Corynebacterium - diftéria.
Rickettsia - kis gram-negatív rúd alakú baktériumok, kötelezik az intracelluláris parazitákat. A citoplazmában bináris osztódással reprodukálódnak, és néhányat a fertőzött sejtek magjában. Élő ízeltlábúak (tetvek, bolhák, atkák) élnek. Emberben Rickettsia okoz kiütéses tífusz (R.prowazekii), kullancs által terjesztett tífusz (R. Sibirica), Rocky Mountain foltos láz (R. rickettsii-).
Chlamydia - kötelező intracelluláris koccoid Gram-negatív baktériumok. Emberben a klamidia szemkárosodást okoz (trachoma, conjunctivitis), urogenitális traktusban, tüdőben.
Mycoplasmák - kis baktériumok hiánya miatt a sejtfalak különböző alakja: coccoid, szálszerű, kúp alakú.