Бактерии со жгутиками

ВАЖНО! Для того, что бы сохранить статью в закладки, нажмите: CTRL + D

Реснички (Р, фимбрии, пили) и ресничкоподобные образования (РПО)

Р – сложные структуры, начинающиеся от КС. Их количество – от 2-4 до тысяч.

РПО – похожи на Р, но тоньше и могут отделяться от клетки. РПО обнаружены у Гр-.

Функции Р:

  1. Контакт с внешней средой (важнейшая функция!).
  2. Адгезия (к субстрату).
  3. Формирование «лица» микроба при помощи антигенов.
  4. Движение (по типу ползанья).

Жгутики (Ж, флагелла)

Ж состоят из комплекса молекул белка флагеллина, образующего блоки. Флагеллин обладает определённой сократительной способностью, которой, однако, недостаточно для обеспечения той скорости, с которой вращается жгутик (3000 оборотов/мин).

Ж начинается из ПМ, где залегает его основа – М- и S-белки. Здесь и возникает движение Ж за счёт прямого превращения электрической энергии в механическую. Наружная часть Ж (филамента), начавшись от М- и S-белков, прикрепляется к 2 дискам и 1 крюку, расположенным в КС. Если Ж много, то они образуют перитрих, если Ж один, то монотрих и т. д.

Функции Ж:

1. Движение.

2. Антигенные свойства.

3. Рецепция.

4. Адгезия.

Микробы с особым строением КС

Роды Микоплазма и Уреоплазма – полностью лишены КС. Их единственная оболочка – ПМ. Они полиморфны, у них есть цитоскелет, обладающий сократительной функцией.

Снаружи ПМ покрыта белками, липидами; также есть S-слой.

Окраска их не связана со свойствами КС.

Существуют L-формы бактерий – это Гр+ и Гр-, которые утратили временно или навсегда свою КС. Узнать их по окраске невозможно, они полиморфны. Нестабильные L-формы (способные к возврату КС) образуются под действием различных факторов внешней среды (пенициллин). Стабильные L-формы (всегда существующие без КС) представлены возбудителями таких заболеваний, как бруцеллёз, дизентерия, менингит, туберкулёз и другие.

Роды Хламидии и Хламидофилы – по строению КС похожи на Гр-. У них есть ПМ, есть полисахаридный слой, но нет пептидогликана. Они являются облигатными внутриклеточными паразитами. У них есть смена цикла развития, в котором присутствуют 3 формы:

— элементарные тельца (мелкие, с большой плотностью ЦП) – являются заражающим элементом;

— ретикулярные тельца (крупные, с большим количеством ДНК и РНК) – живут внутри клетки и размножаются;

— персистентные тельца – длительно находятся в организме хозяина, никак себя не проявляя.

Риккетсии, коксиелы

— внутриклеточные паразиты;

— не имеют цикла развития;

— полиморфны;

— имеют пептидогликан;

— очень мелкие по размеру;

— вызывают сыпной тиф и другие заболевания;

— окрашиваются по Граму, но лучше – по Здродовскому или серебрением.

Извитые формы

— вибрионы (1/4-1/2 витка) – вибрион холеры;

— спириллы (2-4 витка) – язва 12-перстной кишки, желудка;

— спирохеты (полностью завиты) – трепонемы (сифилис), боррелии (возвратный тиф) и лептоспиры (лептоспирозы).

Особенности строения извитых форм:

— КС как у Гр-;

— есть структуры, идентичные жгутикам, которые тоже крутятся, но находятся в ППП и фиксируются только на концах клетки; их вращение приводит к сокращению-удлинению клетки.

Микобактерии

— кислото-, спирто- и щёлочеустойчивые;

— очень медленно растут;

— имеют уникальное строение КС: в ней есть пептидогликан, белки-порины, жирные кислоты и белки;

— окрашиваются специальными методами окраски.

Споры

Спорообразование – способ сохранения вида. В спорах нет свободной воды (её концентрация не превышает 13%), в них накапливаются ионы Са2+, белки, богатые дисульфидными связями.

Актиномицеты

Актиномицеты (АМ) поражают мышцы, кости, лёгкие. 90% антибиотиков вырабатывается актиномицетами.

АМ имеют лучистую форму, являются прокариотами и Гр+; не имеют дифференцированного ядра; являются бактериями.

Читайте также:  Как своевременно распознать и вылечить краснуху у ребенка

Грибы

Грибы относятся к эукариотам (как правило), образуют компартменты, существуют в 2 формах – половой и неполовой, выделяют токсины (онкотоксины, приводящие к возникновению рака), в составе КС имеют хитин, образуют споры половым и вегетативным размножением.

Простейшие

— эукариоты – возбудители малярии, амебиаза, трихомониаза;

— всё время меняют свой внешний вид и антигены.

Сообщества

1. Колонии и микроколонии (образованы бактериями 1 вида).

2. Смешанные – биоплёнки на общем матриксе, покрытые поверхностной плёнкой, в основе которой – липидный слой.

Существуют контакты бактерий (трубочки, каналы), через которые они осуществляют обмен информацией. Гомосеринлактон – фактор, влияющий на взаимодействие микробов. Многие микробы не могут заразить, пока не образуют сообщества.

Строение клеточной стенки и цитоплазматической мембраны

Клеточная стенка — упругое ригидное образование толщи-ной 150—200 ангстрем. Выполняет следующие функции:1) защитную, осуществление фагоцитоза;2) регуляцию осмотического давления;3) рецепторную;4) принимает участие в процессах питания деления клетки;

5) антигенную (определяется продукцией эндотоксина — основного соматического антигена бактерий);6) стабилизирует форму и размер бактерий;7) обеспечивает систему коммуникаций с внешней средой;8) косвенно участвует в регуляции роста и деления стенка при обычных способах окраски не видна, ноесли клетку поместить в гипертонический раствор (при опытеплазмолиза), то она становится стенка вплотную примыкает к цитоплазматическоймембране у грамположительных бактерий, у грамотрицательныхбактерий клеточная стенка отделена от цитоплазматической мембраны периплазматическим пространством.Клеточная стенка имеет два слоя:1) наружный — пластичный;2) внутренний — ригидный, состоящий из муреина.В зависимости от содержания муреина в клеточной стенке различают грамположительные и грамотрицательные бактерии (по отношению к окраске по Грамму).У грамположительных бактерий муреиновый слой составляет 80% от массы клеточной стенки. По Грамму, они окрашиваются в синий цвет. У грамположительных бактерий муреиновыйслой составляет 20% от массы клеточной стенки, по Грамму, ониокрашиваются в красный цвет.У грамположительных бактерий наружный слой клеточнойстенки содержит липопротеиды, гликопротеиды, тейхоевые кис-лоты, у них отсутствует липополисахаридный слой. Клеточнаястенка выглядит аморфной, она не структурирована. Поэтому приразрушении муреинового каркаса бактерии полностью теряютклеточную стенку (становятся протопластами), не способнык размножению.У грамотрицательных бактерий наружный пластическийслой четко выражен, содержит липопротеиды, липополисахаридный слой, состоящий из липида А (эндотоксина) и полисахарида(О-антигена). При разрушении грамотрицательных бактерий образуются сферопласты — бактерии с частично сохраненной клеточной стенкой, не способные к размножению.К клеточной стенке прилегает цитоплазматическая обладает избирательной проницаемостью, принимает участиев транспорте питательных веществ, выведении экзотоксинов,энергетическом обмене клетки, является осмотическим барьером,участвует в регуляции роста и деления, репликации ДНК, является стабилизатором обычное строение: два слоя фосфолипидов (25—40%) и белки.По функции мембранные белки разделяют на:1) структурные;2) пермиазы — белки транспортных систем;3) энзимы — состав мембран непостоянен. Он может менятьсяв зависимости от условий культивирования и возраста виды бактерий отличаются друг от друга по липидномусоставу своих мембран.

Вопрос Питание и особенности метаболизма бактерий

1. Химические компоненты бактериальной клетки

По химическому составу и характеру биополимеров (белки, полисахариды, нуклеиновые кислоты, липиды) прокариотические клетки не отличаются от эукариотических. Основными химическими компонентами бактериальной клетки являются органогены (кислород, водород, углерод, азот, фосфор).

Процесс, в ходе которого бактериальная клетка получает из окружающей среды компоненты, необходимые для построения ее биополимеров (органоидов), называется питанием.

2. Питание бактерий

Бактериальные клетки не имеют специальных органов питания, т. е. являются голофитными. Поступление питательных веществ в микробную клетку может происходить:

 за счет осмоса и диффузии по градиенту концентрации без затрат энергии;

 за счет пассивного транспорта, который также осуществляется по градиенту концентрации с помощью белков-переносчиков, но без затрат клеткой энергии, и отличается от диффузии большей скоростью;

 за счет активного транспорта, который идет против градиента концентрации с затратой энергии и возможным частичным расщеплением субстрата, осуществляется белками-переносчиками или ферментами – пермеазами.

По источникам углерода, необходимого для построения биополимеров, бактерии делятся на следующие группы:

 автотрофы – микроорганизмы, которые используют как единственный источник углерода углекислый газ, и не нуждаются в сложных органических соединениях.

Читайте также:  Йодинол детям для лечения стоматита, гнойной ангины и насморка

 гетеротрофы – микроорганизмы, которые используют в качестве источника углерода разнообразные органические углеродосодержащие соединения (углеводы, углеводороды, аминокислоты, органические кислоты) как биологического, так и не биологического происхождения.

В зависимости от источника получения энергии микроорганизмы делятся на:

 фототрофные, способные использовать солнечную энергию,

 хемотрофные, получающие энергию за счет окислительно-восстановительных реакций.

В дополнение к этой классификации в зависимости от природы доноров электронов микроорганизмы подразделяются на фототрофные литотрофы и, соответственно, хемотрофные литотрофы, т. е. использующие в качестве доноров электронов неорганические соединения, а также, соответственно фото– и хемоорганотрофы, использующие только органические соединения. К последним принадлежит значительное большинство бактерий, в том числе и патогенные для человека виды.

По источникам азота выделяют:

 азотфиксирующие микроорганизмы (способны усваивать молекулярный азот атмосферы),

 микроорганизмы, ассимилирующие неорганический азот солей аммония, нитратов или нитритов и, соответственно, называющиеся аммонифицирующими, нитратредуцирующими и нитритредуцирующими.

Однако большинство патогенных для человека микроорганизмов способны ассимилировать только азот органических соединений.

Микроорганизмы, способные синтезировать все необходимые им органические соединения (углеводы, аминокислоты и др.) из указанных компонентов, называются прототрофами.

Микроорганизмы, не способные синтезировать какое-либо из необходимых соединений, и ассимилирующие их в готовом виде из окружающей среды или организма хозяина (человека, животного), называются ауксотрофами по этому соединению. Чаще всего ими являются патогенные или условно-патогенные для человека микроорганизмы.

Биология

09 февраля 2011 1. Жгутик

2. Жгутики эукариот

Строение жгутика грамотрицательных бактерий

поверхностная структура, присутствующая у многих прокариотических и эукариотических клеток и служащая для их движения в жидкой среде или по поверхности твёрдых сред.

Жгутики прокариот и эукариот резко различаются: бактериальный жгутик имеет толщину 10—20 нм и длину 3—15 мкм, он пассивно вращается расположенным в мембране мотором; жгутики же эукариот толщиной до 200 нм и длиной до 200 мкм, они могут самостоятельно изгибаться по всей длине.

У эукариот часто также присутствуют реснички, идентичные по своему строению жгутику, но более короткие.

Базальное тело и механизм его работы

Базальное тело представляет собой систему колец, находящихся в ЦПМ и клеточной стенке бактерий. Два внутренних кольца — M и S-кольца — являются обязательными элементами, причём M-кольцо находится в ЦПМ, а S — в периплазме грамотрицательных и пептидогликановом слое грамположительных бактерий.

Ещё два кольца — P и L — есть только у грамотрицательных бактерий, они расположены в пептидогликановом слое и наружной мембране соответственно, неподвижны и лишь направляют стержень ротора мотора. Вокруг MS-кольца расположены статоры — белковые комплексы MotA4/MotB4 представляющие собой протонный канал.

Точный механизм работы базального тела не известен.

Большинство исследователей полагает что поступление протона из периплазмы или внешней среды в MotA4/MotB4 комплекс вызывает конформационные изменения белков, благодаря электростатическому взаимодействию или прямому контакту это изменение приводит к повороту MS-кольца, а его дальнейшее движение возвращает исходную конформацию комплексу и выталкивает протон в цитозоль. У Escherichia coli для одного оборота жгутика требуется перемещение около 1000 протонов. Показано, что жгутик может работать даже у пустых клеточных оболочек при условии что внешний pH ниже внутреннего.

Таким образом, базальное тело преобразует химическую энергию в работу, вращаясь за счёт градиента концентрации протонов или, в редких случаях, ионов натрия, это вращение осуществляется со скоростью до 100 об/сек, причём его направление может изменяться менее чем за 0,1 сек.

Механизм движения клетки

Вращение мотора вызывает пассивное вращение филамента. Более массивная клетка начинает вращаться примерно со скоростью 1/3 от скорости жгутика и в обратном направлении, а также приобретает поступательное движение.

Биология

Подавляющее большинство наделённых жгутиком бактерий имеют палочковидную форму. Из гидродинамических расчётов следует, что для наиболее эффективного движения отношение длины клетки к ширине должно составлять 3,7. Движение кокков крайне неэффективно, поэтому они чаще всего неподвижны.

Читайте также:  Выбор мази, крема и геля для быстрого лечения герпеса на губах

У ряда бактерий мотор и жгутик могут вращаться только в одном направлении, переориентация происходит при остановке за счёт броуновского движения. Бактерии-перитрихи собирают при движении все свои жгутики в один пучок.

Для совершения кувырка они либо меняют направление вращения, либо изменяют его скорость, из-за чего пучок распадается.

При полярном расположении жгутиков один из них может служить и толкающим, и тянущим приспособлением в зависимости от направления вращения.

Скорости движения бактерий варьируют от 20 мкм/с у некоторых Bacillus до 200 мкм/с у Vibrio.

Особенности жгутиков архей

В результате секвенирования геномов архей не удалось выявить какой-либо гомологии генов, ответственных за биогенез жгутиков архей и бактерий.

Вместо флагеллина, неустойчивого в среде с повышенной кислотностью, в жгутиках архебактерий этот белок заменён гликопротеинами.

Архебактериальный жгутик тоньше и не имеет центрального полого канала, поэтому, по всей видимости, его синтез происходит по принципиально иному механизму у поверхности клетки.

Синтез жгутика

Процесс синтеза жгутика эубактерий запускается экспрессией гена сtrA. Продуктом этого гена является белок CtrA. Синтез CtrA происходит сразу после перехода клетки из G0-фазы в S-фазу. Обычно участок ДНК, содержащий ген сtrA, метилирован. Синтезу белка CtrA предшествует деметилирование ДНК, которая затем реплицируется.

После этого происходит синтез CtrA и его фосфорилирование киназами. Ген сtrA имеет два промотора: Р1 и Р2. С первого промотора осуществляется ингибирование синтеза CtrA. Со второго промотора осуществляется стимулирование синтеза CtrA.

Следует отметить, что белок CtrA найден не у всех эубактерий, и механизм синтеза жгутика не универсален.

13950

Ворсинки (или фимбрии)

Ворсинки, или фимбрии, – поверхностные структуры, которые состоят из белка пилина и не выполняют функцию движения. По размерам они короче и тоньше жгутиков. Число фимбрий на поверхности клетки колеблется от 1–2 до нескольких тысяч, их имеют как кокковидные, так и палочковидные бактерии. Различают два типа фимбрий: общие и специфические.

Фимбрии общего типа выполняют функцию прикрепления клетки к поверхности субстрата. Не исключается возможность их участия в поступлении крупномолекулярных соединений в цитоплазму клетки.

Специфические ворсинки – половые пили, обнаруженные у клеток так называемых доноров, т. е. у клеток, содержащих половой фактор (F-плазмиду) или другие донорспецифические плазмиды. Если в клетке бактерий находится половой фактор, то на их поверхности синтезируются одна-две половые F-пили на клетку. Они имеют вид полых белковых трубочек длиной от 0,5 до 10 мкм. F-пили играют определяющую роль в образовании конъюгационных пар при переносе генетического материала от клетки донора в клетку реципиента.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Лучшие изречения: Для студента самое главное не сдать экзамен, а вовремя вспомнить про него. 9945 — | 7467 — или читать все.

Ворсинки (или фимбрии)

© Не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования. Есть нарушение авторского права? Напишите нам | Обратная связь.

Отключите adBlock! и обновите страницу (F5)очень нужно

Состояние отпатрулирована

Жгу́тик (англ. Flagellum ) — поверхностная структура, присутствующая у многих прокариотических (бактерий и архей) и эукариотических клеток и служащая для их движения в жидкой среде или по поверхности твёрдых сред. Жгутики прокариот и эукариот принципиально различаются и по структуре, и по источнику энергии для движения и по механизму движения. Жгутики могут присутствовать на клетках по одному или во множестве, они имеются у многих протистов, зооспор и гамет. Эукариотический жгутик представляет собой вырост клетки, окружённый мембраной, с элементами цитоскелета внутри, который осуществляет биения за счёт энергии гидролиза АТФ. Бактериальный жгутик, как и жгутик архей, вмонтирован в оболочку клетки и вращается за счёт энергии трансмембранного градиента протонов или ионов натрия.

Помимо плавания, жгутики играют важную роль и в других процессах в жизни бактерий. Они участвуют в образовании биоплёнок, обеспечивают контакт клеток с субстратом, облегчают колонизацию хозяина симбиотическими бактериями [en] , служат одним из факторов вирулентности, запускают иммунный ответ организма хозяина.

КЛЕВЕР - портал о хорошем самочувствии