Строение и химический состав бактериальной клетки. Строение бактериальной клетки реферат

Строение бактерий | Микробиология. Реферат, доклад, сообщение, кратко, презентация, лекция, шпаргалка, конспект, ГДЗ, тест

Клетки всех типов бактерий, несмотря на их малые размеры, имеют много структурных компонентов, свойственных прокарио­там. На схеме клетки бактерии показаны все её основные и временные струк­туры (рис. 48). Клетка одета плотной оболочкой, лежащей снаружи цитоплазма­тической мембраны и называемой клеточной стенкой. Структурной частью клеточной стенки является муреин — сложное вещество, в состав которого входят сахара, несущие азот (аминосахара), и 4-5 аминокислот.

Следует заметить, что, несмотря на примитивность прокариотной клетки, бактерии обладают сложным строением и несколькими механизмами осуществления процессов жизнедеятельности. Так, единственная цитоплаз­матическая мембрана не только окружает содержимое клетки, обеспечивая избирательное поступление в клетку и удаление из неё веществ, но и способна образовывать многочисленные впячивания (инвагинации) различной фор­мы внутрь цитоплазмы. Это происходит в связи с тем, что темпы роста мемб­раны превышают рост клеточной стенки — толстой и многослойной наруж­ной структуры клетки. Обособившиеся впячивания называют мезосомами. Мезосомы бывают разными по размерам и форме. Самые простые имеют форму пузырьков, но есть и более сложные — пластинчатые, трубчатые и сме­шанного типа. Полагают, что мезосомы участвуют в формировании перего­родки при делении клетки и разделяют содержимое клетки на относительно обособленные отсеки, обеспечивая этим благоприятные условия протекания ферментативных процессов.

Рис. 48. Схема строения клетки бактерии: А — поверхностные структуры: 1 — клеточная стенка; 2 — капсула, или слизистый слой; 3 — жгутики; 4 — фимбрии; Б — цитоплазматические структуры: 5 — цитоплазматическая мембрана: 6 — цито­плазма; 7 — нуклеоид; 8 — рибосомы; 9 — хроматофоры; 10 — везикулы; 11 — пластинча­тые тилакоиды; 12 — трубчатые тилакоиды; 13 — мезосома; 14 — аэросомы; 15 — ламел­лярные структуры; 16 — карбоксисомы; В — запасные вещества: 17 — полифосфаты; 18 — полисахариды; 19 — поли-β-оксимасляная кислота; 20 — включения серы: 21,22 — жировые капли

Много различных структурных включений содержится и в цитоплазме. Помимо ри­босом здесь имеются аэросомы (газовые вакуоли) — структуры, окружённые бел­ковой мембраной. Наполняющий их газ аналогичен составу газов внешней среды. Аэросомы у бактерий — обитателей водоёмов способствуют снижению удельного веса клетки бактерии и поддержанию её во взвешенном состоянии. Имеются так­же в цитоплазме зелёных бактерий хлоросомы и фикобилисомы, содержащие различные пигменты; карбоксисомы, заполненные ферментами, способствующи­ми фиксации углекислого газа в процессах фото- и хемосинтеза; гранулы с запас­ными питательными веществами — полифосфатами, полисахаридами, отложения­ми серы и др. Материал с сайта http://doklad-referat.ru

Клетка у многих видов бактерий поверх клеточной стенки имеет капсу­лу различной толщины. Капсула не является обязательной структурой клетки бактерий. При её удалении клетка нормально функционирует — растёт и раз­множается. Капсула не является и видовым признаком. Обычно она зависит от штамма бактерий, возраста культуры и условий выращивания. Основная функция капсулы — защитная (от высыхания, от проникновений бактериофа­га), но у некоторых видов капсульная слизь — источник запасных питатель­ных веществ. Кроме того, слизистая основа капсулы способствует закрепле­нию бактерий на поверхности субстратов, а иногда и их передвижению.

Строение клеток бактерий свидетель­ствует об их достаточно сложной структуре. Хотя они относятся к примитив­ным (древним по типу строения) одноклеточным организмам, но обладают рядом ценных приспособительных свойств, обеспечивающих им успешное существование.

• Назовите функции основных структур клетки бактерии.

• Докажите, что клетка бактерии является биосистемой.

doklad-referat.ru

Строение бактериальной клетки., реферат — allRefers.ru

Строение бактериальной клетки. - Лекция, раздел Биология, МОРФОЛОГИЯ И СИСТЕМАТИКА БАКТЕРИЙ

Клетка прокариотов состоит из нуклеоида, клеточной стенки, цитоплазматической мембраны, цитоплазмы с рибасомами, мезосомами, включениями запасных питательных веществ. К непостоянным структурам относятся споры, капсулы, жгутики и ворсинки.

НУКЛЕОИД - (ядро прокариот) состоит из замкнутой в кольцо двухспиральной нити ДНК (1,1-1,6 нм), которую рассматривают как одиночную бактериальную хромосому. Хромосома находится в контакте с цитоплазматической мембраной, часто посредством мезосом. Перед делением клетки число нуклеоидов удваивается.

Кроме нуклеоида в клетках многих бактерий обнаружены ПЛАЗМИДЫ, небольшие кольцевые молекулы ДНК, способные к автономной репликации.

ЦИТОПЛАЗМА представляет собой сложную коллоидную систему (около 75% воды), аналогичную таковой у эукариот.

РИБОСОМЫ - это рибонуклеопротеиновые частицы (рРНК + белок), размером 20 нм и состоят из двух субъединиц (30S и 50S), которые перед началом синтеза белка объединяются в одну (70S). (30S ,50S и 70S - константы седиментации, характеризующие скорость с которой эти частицы осаждаются в центрифуге при стандартных условиях).

ВКЛЮЧЕНИЯ - являются продуктами метаболизма микроорганизмов, располагаются в цитоплазме и используются в качестве запасных питательных веществ. К ним относятся включения гликогена, гранулезы, крахмала, серы, железа, полифосфата (волютина) и др. У некоторых бактерий они имеют дифференциально-диагностическое значение.

ЦИТОПЛАЗМАТИЧЕСКАЯ МЕМБРАНА (ЦПМ) - это наружное образование цитоплазмы, состоящее из 3 слоев. Два белковых слоя разделены фосфолипидным слоем, состоящим из двух рядов молекул, гидрофильные головки которых направлены в противоположные стороны. Белковые слои могут быть погружены в слой фосфолипида частично, или образуют каналы, через которые проникают питательные вещества. Мембранные белки подразделяют на структурные и функциональные (ферменты).

Функции мембраны:

- действует как осмотический барьер, избирательно пропуская пит. в-ва в клетку и продукты жизнедеятельности, включая ферменты и экзотоксины, из клетки в окружающую среду;

- на мембране локализованы окислительные ферменты и ферменты транспорта электронов, ответственные за синтез энергии. Ферментные белки пермеазы переносят вещества в клетку;

- это место биосинтеза компонентов клеточной стенки, капсулы и экзоферментов;

- с ЦМ связаны жгутики и аппарат регуляции их движения;

- ЦМ участвует в образовании мезосом;

- у микоплазм и L-форм ЦПМ является наружным образованием.

Цитоплазма с органеллами заключенная только в клеточную мембрану называется протопластом. Протопласты образуются обычно у грамположительных бактерий. Сферопласты – бактерии с частично разрушенной клеточной стенкой. Наблюдаются у грамотрицательных бактерий и реже у грамположительных. Протопласты и сферопласты имеют сферическую форму и в 3-10 раз крупнее исходных клеток. Могут некоторое время переживать в условиях повышенного осмотического давления, но утрачивают способность к размножению.

L-формы – это бактерии, не имеющие клеточной стенки, это протопласты или сферопласты, образующиеся при воздействии антибиотиков, аминокислот, лизоцима, ультрафиолетовых и рентгеновских лучей. Они обладают относительно высокой жизнеспособностью и могут размножаться.

L-формы бактерий полиморфны, бывают от очень мелких 0,2-1 мкм до больших – 5 – 50 мкм тел, могут иметь форму нитей. Нестабильные L-формы способны реверсировать в исходный вид (восстанавливая синтез пептидогликана), а стабильные утрачивают такую способность.

Болезни, вызванные L-формами бактерий, характеризуются атипичностью, длительностью течения, тяжестью заболевания, трудно поддаются химиотерапии.

МЕЗОСОМЫ (илианалоги митохондрий)- это производные ЦПМ, образуемые путем ее инвагинации в цитоплазму. Они могут иметь форму трубочек, пузырьков, концентрических мембран. Связаны с нуклеоидом, участвуют в формировании поперечной перегородки при делении клетки, спорообразовании, энергетическом метаболизме.

У фотосинтезирующих бактерий есть ХРОМАТОФОРЫ или ТИЛЛАКОИДЫ, в которых содержатся пигменты, осуществляющие фотосинтез.

В цитоплазме могут встречаться различные красящие вещества - ПИГМЕНТЫ. Их образует в основном воздушная микрофлора для защиты клетки от солнечных лучей.

У грамотрицательных бактерий между ЦПМ и клеточной стенкой расположено ПЕРИПЛАЗМАТИЧЕСКОЕ ПРОСТРАНСТВО. Оно заполнено ферментами, способными гидролизировать все типы полимерных молекул.

КЛЕТОЧНАЯ СТЕНКА - выполняет многочисленные функции: формообразующую, защитную, несет на своей поверхности рецепторы для адсорбции фагов, различных химических веществ, участвует в процессах транспорта в клетку питательных веществ и выделении наружу продуктов обмена. Химический состав и строение клеточной стенки имеют таксономическое значение.

Основу клеточной стенки составляет пептидогликан (или муреин – от лат. murus - стенка), который обеспечивает ее жесткость и эластичность. Пептидогликан представлен полисахаридными цепями, связанными пептидными мостиками. Различие в химическом составе клеточных оболочек бактерий сказывается на их способности окрашиваться по методу Грамма.

allrefers.ru

2. Строение бактериальной клетки

Бактериальная клетка, несмотря на внешнюю простоту строения, представляет собой весьма сложный организм, для которого характерны процессы, свойственные всем живым существам. Клетка бактерий одета плотной оболочкой, состоящей из клеточной стенки, цитоплазматической мембраны, а у некоторых видов и из капсулы.

Клеточная стенка – один из главных элементов структуры бактериальной клетки представляет собой поверхностный слой, расположенный снаружи от цитоплазматической мембраны. Стенка выполняет защитную и опорную функции, а также придает клетке постоянную, характерную для нее форму (например, форму палочки или кокка), т.к. обладает определенной ригидностью (жесткостью), и представляет собой наружный скелет клетки. Внутри бактериальной клетки осмотические давление в несколько раз, а иногда и в десятки раз выше, чем во внешней среде. Поэтому клетка быстро разорвалась бы, если бы она не была защищена такой плотной, жесткой структурой, как клеточная стенка. Основным структурным компонентом стенок, основой их жесткой структуры почти у всех исследованных до настоящего времени бактерий является муреин. Поверхность клеточной стенки некоторых палочковидных форм бактерий покрыта выростами, шипами или буграми. С помощью способа окраски, впервые предложенного в 1884 г. Кристианом Грамом, бактерии могут быть разделены на две группы: грамположительные и грамотрицательные. Клеточная стенка ответственная за окрашивание бактерий по Граму. Способность или неспособность окрашиваться по Граму связана с различием в химическом составе клеточных стенок бактерий. Клеточная стенка проницаема: через нее питательные вещества свободно проходят в клетку, а продукты обмена выходят в окружающую среду. Крупные молекулы с большим молекулярным весом не проходят через оболочку.

К клеточной стенке бактериальной клетки тесно прилегает внешний слой цитоплазмы – цитоплазматическая мембрана, состоящая обычно из двойного слоя липидов, каждая из поверхностей которого покрыта мономолекулярным слоем белка. Мембрана составляет около 8-15% липидов клетки. Общая толщина мембраны равняется приблизительно 9 нм. Цитоплазматическая мембрана играет роль осмотического барьера, контролирующего транспорт веществ в бактериальную клетку и из нее.

Клеточная стенка многих бактерий сверху окружена слоем слизистого материала – капсулой. Толщина капсулы может во много раз превосходить диаметр самой клетки, а иногда она настолько тонкая, что ее можно увидеть лишь через электронный микроскоп, - микрокапсула. Капсула не является обязательной частью клетки, она образуется в зависимости от условий, в которые попадают бактерии. Она служит защитным покровом клетки и участвует в водном обмене, предохраняя клетку от высыхания.

Под цитоплазматической мембраной у бактерий находится цитоплазма, представляющая собой все содержимое клетки, за исключением ядра и клеточной стенки. Цитоплазма бактерий представ-ляяет собой дисперсную смесь коллоидов, состоящую из воды, белков, углеводов, липидов, минеральных соединений и других веществ. В жидкой бесструктурной фазе цитоплазмы (матриксе) находятся рибосомы, мембранные системы, пластиды и другие структуры, а также запасные питательные вещества.

У бактерий нет такого ядра, как у высших организмов, а есть его аналог «ядерный эквивалент» – нуклеоид, который является эволюционно более примитивной формой организации ядерного вещества. Нуклеоид бактериальной клетки находится в ее центральной части.

В покоящейся бактериальной клетке обычно содержится один нуклеоид; клетки, находящиеся в фазе, предшествующей делению, имеют два нуклеоида; в фазе логарифмического роста – размножения – до четырех и более нуклеоидов. Кроме нуклеоида, в цитоплазме бактериальной клетки могут находиться в сотни раз более короткие нити ДНК – так называемые внехромосомные факторы наследственности, получившие название плазмид. Как выяснено, плазмиды не обязательно имеются у бактерий, но они придают организму дополнительные, полезные для него свойства, в частности связанные с размножением, устойчивостью к лекарственным препаратам, болезнетворностью и др.

На поверхности некоторых бактерий имеются придаточные структуры; наиболее широко распространенными из них являются жгутики – органы движения бактерий. У бактерий может быть один, два или несколько жгутиков. Расположение их различно: на одном конце клетки, на двух, по всей поверхности и т.д.

Бактерия с одним жгутиком называется монотрихом; бактерия с пучком жгутиков на одном конце клетки – лофотрихом; на обоих концах - амфитрихом; бактерия со жгутиками, расположенными по всей поверхности клетки, называется перитрихом. Число жгутиков различно у разных видов бактерий и может достигать до 100. Толщина жгутиков колеблется от 10 до 20 нм, длина – от 3 до 15 мкм, причем у одной и той же бактериальной клетки длина может изменяться в зависимости от состояния культуры и факторов внешней среды.

studfiles.net

Строение бактериальной клетки., реферат — allRefers.ru

Строение бактериальной клетки. - Лекция, раздел Биология, ЛЕКЦИИ ПО МИКРОБИОЛОГИИ I СЕМЕСТР, 2004 Лекция № 1

Обязательными органоидами являются: ядерный аппарат, цитоплазма, цитоплазматическая мембрана.

Необязательными (второстепенными) структурными элементами являются: клеточная стенка, капсула, споры, пили, жгутики.

1.В центре бактериальной клетки находится нуклеоид- ядерное образование, представленное чаще всего одной хромосомой кольцевидной формы. Состоит из двухцепочечной нити ДНК. Нуклеоид не отделен от цитоплазмы ядерной мембраной.

2.Цитоплазма- сложная коллоидная система, содержащая различные включения метаболического происхождения (зерна волютина, гликогена, гранулезы и др.), рибосомы и другие элементы белоксинтезирующей системы, плазмиды (вненуклеоидное ДНК), мезосомы (образуются в результате инвагинации цитоплазматической мембраны в цитоплазму, участвуют в энергетическом обмене, спорообразовании, формировании межклеточной перегородки при делении).

3.Цитоплазматическая мембрана ограничивает с наружной стороны цитоплазму, имеет трехслойное строение и выполняет ряд важнейших функций- барьерную (создает и поддерживает осмотическое давление), энергетическую (содержит многие ферментные системы- дыхательные, окислительно- восстановительные, осуществляет перенос электронов), транспортную (перенос различных веществ в клетку и из клетки).

4.Клеточная стенка- присуща большинству бактерий (кроме микоплазм, ахолеплазм и некоторых других не имеющих истинной клеточной стенки микроорганизмов). Она обладает рядом функций, прежде всего обеспечивает механическую защиту и постоянную форму клеток, с ее наличием в значительной степени связаны антигенные свойства бактерий. В составе - два основных слоя, из которых наружный- более пластичный, внутренний- ригидный.

Основное химическое соединение клеточной стенки, которое специфично только для бактерий- пептидогликан (муреиновые кислоты). От структуры и химического состава клеточной стенки бактерий зависит важный для систематики признак бактерий- отношение к окраске по Граму. В соответствии с ним выделяют две большие группы- грамположительные (“грам+”) и грамотрицательные (“грам - “) бактерии. Стенка грамположительных бактерий после окраски по Граму сохраняет комплекс йода с генциановым фиолетовым (окрашены в сине- фиолетовый цвет), грамотрицательные бактерии теряют этот комплекс и соответствующий цвет после обработки и окрашены в розовый цвет за счет докрашивания фуксином.

Особенности клеточной стенки грамположительных бактерий.

Мощная, толстая, несложно организованная клеточная стенка, в составе которой преобладают пептидогликан и тейхоевые кислоты, нет липополисахаридов (ЛПС), часто нет диаминопимелиновой кислоты.

Особенности клеточной стенки грамотрицательных бактерий.

Клеточная стенка значительно тоньше, чем у грамположительных бактерий, содержит ЛПС, липопротеины, фосфолипиды, диаминопимелиновую кислоту. Устроена более сложно- имеется внешняя мембрана, поэтому клеточная стенка трехслойная.

При обработке грамположительных бактерий ферментами, разрушающими пептидогликан, возникают полностью лишенные клеточной стенки структуры- протопласты. Обработка грамотрицательных бактерий лизоцимом разрушает только слой пептидогликана, не разрушая полностью внешней мембраны; такие структуры называют сферопластами. Протопласты и сферопласты имеют сферическую форму (это свойство связано с осмотическим давлением и характерно для всех безклеточных форм бактерий).

L- формы бактерий.

Под действием ряда факторов, неблагоприятно действующих на бактериальную клетку (антибиотики, ферменты, антитела и др.), происходит L- трансформация бактерий, приводящая к постоянной или временной утрате клеточной стенки. L- трансформация является не только формой изменчивости, но и приспособления бактерий к неблагоприятным условиям существования. В результате изменения антигенных свойств (утрата О- и К- антигенов), снижения вирулентности и других факторов L- формы приобретают способность длительно находиться (персистировать) в организме хозяина, поддерживая вяло текущий инфекционный процесс. Утрата клеточной стенки делает L- формы нечувствительными к антибиотикам, антителам и различным химиопрепаратам, точкой приложения которых является бактериальная клеточная стенка. Нестабильные L- формы способны реверсировать в классические (исходные) формы бактерий, имеющие клеточную стенку. Имеются также стабильные L- формы бактерий, отсутствие клеточной стенки и неспособность реверстровать которых в классические формы бактерий закреплены генетически. Они по ряду признаков очень напоминают микоплазмы и другие молликуты- бактерии, у которых клеточная стенка отсутствует как таксономический признак. Микроорганизмы, относящиеся к микоплазмам- самые мелкие прокариоты, не имеют клеточной стенки и как все бактериальные бесстеночные структуры имеют сферическую форму.

К поверхностным структурам бактерий (необязательным, как и клеточная стенка), относятся капсула, жгутики, микроворсинки.

Капсула или слизистый слой окружает оболочку ряда бактерий. Выделяют микрокапсулу, выявляемую при электронной микроскопии в виде слоя микрофибрилл, и макрокапсулу, обнаруживаемую при световой микроскопии. Капсула является защитной структурой (прежде всего от высыхания), у ряда микробов- фактором патогенности, препятствует фагоцитозу, ингибирует первые этапы защитных реакций- распознавание и поглощение. У сапрофитов капсулы образуются во внешней среде, у патогенов- чаще в организме хозяина. Существут ряд методов окраски капсул в зависимости от их химического состава. Капсула чаще состоит из полисахаридов (наиболее распространенная окраска- по Гинсу), реже- из полипептидов.

Жгутики. Подвижные бактерии могут быть скользящие (передвигаются по твердой поверхности в результате волнообразных сокращений) или плавающие, передвигающиеся за счет нитевидных спирально изогнутых белковых (флагеллиновых по химическому составу) образований- жгутиков.

По расположению и количеству жгутиков выделяют ряд форм бактерий.

1.Монотрихи- имеют один полярный жгутик.

2.Лофотрихи- имеют полярно расположенный пучок жгутиков.

3.Амфитрихи- имеют жгутики по диаметрально противоположным полюсам.

4.Перитрихи- имеют жгутики по всему периметру бактериальной клетки.

Способность к целенаправленному движению (хемотаксис, аэротаксис, фототаксис) у бактерий генетически детерминирована.

Фимбрии или реснички - короткие нити, в большом количестве окружающую бактериальную клетку, с помощью которых бактерии прокрепляются к субстратам (например, к поверхности слизистых оболочек). Таким образом, фимбрии являются факторами адгезии и колонизации.

F- пили (фактор фертильности) - аппарат конъюгации бактерий, встречаются в небольшом количестве в виде тонких белковых ворсинок.

Эндоспоры и спорообразование.

Спорообразование- способ сохранения определенных видов бактерий в неблагоприятных условиях среды. Эндоспоры образуются в цитоплазме, представляют собой клетки с низкой метаболической активностью и высокой устойчивостью (резистентностью) к высушиванию, действию химических факторов, высокой температуры и других неблагоплиятных факторов окружающей среды. При световой микроскопии часто используют метод выявления спор по Ожешко. Высокая резистентность связана с большим содержанием кальциевой соли дипиколиновой кислоты в оболочке спор. Расположение и размеры спор у различных микроорганизмов отличается, что имеет дифференциально- диагностическое (таксономическое) значение. Основные фазы “жизненного цикла” спор- споруляция (включает подготовительную стадию, стадию предспоры, образования оболочки, созревания и покоя) и прорастание, заканчивающееся образованием вегетативной формы. Процесс спорообразования генетически обусловлен.

Некультивируемые формы бактерий.

У многих видов грамотрицательных бактерий, не образующих спор, существует особое приспособительное состояние- некультивируемые формы. Они обладают низкой метаболической активностью и активно не размножаются, т.е. не образуют колоний на плотных питательных средах, при посевах не выявляются. Обладают высокой устойчивостью и могут сохранять жизнеспособность в течение нескольких лет. Не выявляются классическими бактериологическими методами, обнаруживаются только при помощи генетических методов ( полимеразной цепной реакции- ПЦР).

Все темы данного раздела:

Идентификация. Основные фено- и генотипические характеристики, используемые для классификации микроорганизмов, использу

Морфология бактерий. Прокариоты отличаются от эукариот по ряду основных признаков. 1.Отсутствие истинного дифференциро

Щие бактерии 2.Изгибающиеся бактерии с тонкими стенками, подвиж- Treponema ность связана с наличием осевой нити- спи

Морфологическая характеристика грибов. Грибы и простейшие имеют четко ограниченное ядро и относятся к эукариотам. Грибы крупнее бактерий, в эволюц

Морфологическая характеристика простейших. Имеют эукариотическое строение клетки и значительно более сложную функциональную и морфологическую орган

Лекция № 3. Химическая структура, биохимические свойства и ферменты бактерий. Клетка- универсальная единица живой материи. По химическому составу существенных отличий прокариотически

Лекция № 4. Физиология и принципы культивирования микроорганизмов. Метаболизм микроорганизмов. Для роста и размножения микроорганизмы нуждаются в веществах, исполь

Лекция № 6. Генетика бактерий и вирусов. Молекулярная биология, изучающая фундаментальные основы жизни, является в значительной степени детищем ми

Лекция № 7. Медицинская биотехнология и генная инженерия. Микробиологические основы антимикробной профилактики и терапии. Достижения научно- технического прогресса способствовали развитию новых биологических технологий создан

Лекция № 8. Экология микроорганизмов. Микроорганизмы распространены повсюду. Они заселяют почву, воду, воздух, растения, организмы животных и люд

Лекция № 9. Учение об инфекции. Исторически слово “инфекция” (лат.inficio- заражать) впервые было введено для обозначения венеричес

Лекция № 10. Иммунитет, виды и формы. Структура иммунной системы. Факторы неспецифической защиты. Первоначально иммунология возникла как наука о невосприимчивости (иммунитете) к инфекционным болезням. На

Система интерферонов. Интерфероны- синтезируемые различными клетками организма гликопротеиды широкого спектра биологической а

Киллерные клетки. В обеспечении видового иммунитета существенную роль принадлежит Т- цитотоксическим лимфоцитам (Т- киллер

Иммунная система Иммунная система- совокупность органов, тканей и клеток, обеспечивающих клеточно- генетическое по

Лекция № 11. Антигены, основные свойства. Антигены гистосовместимости. Процессинг антигенов. Антигены- вещества различного происхождения, несущие признаки генетической чужеродности и вызываю

Лекция № 12. Гуморальный иммунитет. Иммуноглобулины. Роль антител в иммунном ответе. Реакция антиген- антитело, ее применение. Основными формами иммунного ответа на попадание антигена в организм являются: биосинтез антител, образ

Лекция № 13. Т- и В- лимфоциты. Рецепторы, субпопуляции. Кооперация клеток в иммунном ответе. К клеткам иммунной системы относят лимфоциты, макрофаги и другие антиген- представляющие клетки (А- кле

В- лимфоциты. Существует несколько подтипов В- лимфоцитов. Основная функция В- клеток- эффекторное участие в гуморальных

Лекция № 15. Иммунный статус макроорганизма. Методы оценки. Состояние иммунной системы имеет важнейшее значение в обеспечении гомеостаза организма, защите от всего г

Лекция № 16. Иммунодефициты. Иммунная система обладает особыми физиологическими механизмами функционирования (распознавание антигена

Первичные (врожденные) иммунодефициты. В основе первичных (врожденных) иммунодефицитов - генетический дефект, который может реализоваться на р

Вторичные (приобретенные) иммунодефициты. Вторичные или приобретенные иммунодефициты возникают вследствие какого- либо тяжелого заболевания (т.

Лекция № 17. Основы иммунотерапии и иммунопрофилактики. Иммунотерапия- метод лечения, при котором осуществляется воздействие на иммунную систему : подавление

allrefers.ru

Строение бактериальной клетки

Количество просмотров публикации Строение бактериальной клетки - 134

Морфология бактерий

Бактерии - ϶ᴛᴏ одноклеточные организмы растительной природы лишенные хлорофилла и размножающиеся простым делœением. К морфологическим свойствам бактерий относят форму, размеры, расположение, подвижность, споро- и капсулообразование. Размеры микроорганизмов колеблются от 0,4 до 10 мкм. Различают 3 формы микроорганизмов:

1 – шаровидные – кокки. Учитывая зависимость отплоскости делœения и расположения клеток после делœения кокки делят на: а – микрококки – делœение и расположение беспорядочно; б – диплококки – делœение в одной плоскости, расположение по 2; в – стрептококки – делœение в одной плоскости, расположение цепочкой; г – тетракокки – делœение в двух взаимноперпендикулярных плоскостях, расположение по 4; д – сарцины – делœение в трех взаимноперпендикулярных плоскостях, расположение в виде пакетов по 8-16 штук; е – стафилококки – располагаются в виде гроздьев винограда.

2 – цилиндрическая или палочковидная форма – по способности образовывать споры палочковидные микроорганизмы делят на бациллы (образующие споры) и бактерии (не образующие споры). Учитывая зависимость отплоскости делœения и расположения клеток после делœения палочковидные микроорганизмы делят на: а - диплобактерии и диплобациллы – делятся в одной плоскости и располагаются по 2; б – стрептобактерии и стрептобациллы – делятся в одной плоскости и располагаются цепочкой; в – большинство палочковидных форм делятся хаотично и располагается по одному.

3 – извитые. Делят на: а – вибрионы – напоминают запятую или полумесяц; б – спириллы и спирохеты – имеют винтообразное строение.

Бактериальная клетка имеет оболочку, состоящую из трех слоев: слизистый слой, клеточная стенка, цитоплазматическая мембрана. В случае если слизистый слой достаточно толст, прочен и концентрируется вокруг микробной клетки, то он принято называть капсулой. Микрокапсула имеется у большинства микроорганизмов, а макрокапсула – только у пневмококка, клебсиелл и возбудителœей сибирской язвы. При культивировании на питательных средах способность образовывать капсулу обычно утрачивается (кроме клебсиелл), капсула защищает микроорганизм в макроорганизме от действия фагоцитоза и гуморальных факторов.

Функции оболочки: формообразующая (за счёт клеточной стенки), обеспечивает прочность, эластичность, гибкость, предохраняет от осмотического лизиса (цитоплазматическая мембрана), за счёт избирательной проницаемости обеспечивает питание и выделœение продуктов обмена, является местом биосинтеза некоторых составных частей клетки, участвует в делœении.

Цитоплазма представляет собой прозрачное, слегка вязкое вещество жидкой консистенции, коллоидное состояние обеспечивается за счёт содержания воды, белков, жиров, углеводов, минœеральных веществ.

Аналогом ядра в бактериальной клетке является нуклеотид, у которого отсутствует дифференцированная ядерная мембрана.

В цитоплазме располагаются рибосомы, ответственные за синтез белка, и мезосомы, в которых протекают окислительно-восстановительные процессы. Включения представлены глыбками крахмала, гликогена, зернами серы, волютина, капельками жира и выполняют роль запаса питательных веществ.

Подвижные бактерии имеют органеллы движения – жгутики, начинающиеся от базального тельца и состоящие из белка флагеллина способного к самосокращению. По количеству и месту нахождения жгутиков подвижные бактерии делят на:

1. Монотрихи – один жгутик расположен на одном полюсе

2. Амфитрихи – по пучку жгутиков или по одному жгутику на 2 полюсах

3. Лофотрихи – пучок жгутиков на 1 полюсе

4. Перитрихи – жгутики расположены по всœей поверхности

Для палочковидных микроорганизмов характерно спорообразование. Споры у микроорганизмов - ϶ᴛᴏ способ сохранения вида, и образуются они при попадании микроорганизмов в неблагоприятные условия внешней среды. Процесс спорообразования начинается с уплотнения цитоплазмы вокруг нуклеотида, после чего вокруг проспоры образуется многослойная оболочка и обменные процессы идут на самом низком уровне. В таком состоянии микроорганизмы сохраняют жизнеспособность в течение 40-50 лет. Наступление благоприятных условий способствует прорастанию спор в вегетативные формы, вызывающие заболевание при попадании в организм человека.

Читайте также

referatwork.ru

1.4 Общий план строения прокариотических клеток, также характеризующий строение бактериальной клетки. Многообразие живых клеток

Похожие главы из других работ:

Бактерии: места обитания, строение, процессы жизнедеятельности, значение

2. б) Строение бактериальной клетки

Клеточная стенка бактерий определяет их форму и обеспечивает сохранение внутреннего содержимого клетки. По особенностям химического состава и структуры клеточной стенки бактерии дифференцируют с помощью окрашивания по грамму...

Биополимеры бактериальной клеточной стенки

Строение бактериальной клетки

Структуру бактерий изучают с помощью электронной микроскопии целых клеток и их ультрафиолетовых срезов. Основными структурами бактериальной клетки являются: клеточная стенка, цитоплазматическая мембрана, цитоплазма с включениями и ядро...

Микробиология

1. Постоянные компоненты бактериальной клетки, их функции. Особенности строения ГР+ и Гр-бактерии

Клетка бактерий одета плотной оболочкой. Этот поверхностный слой, расположенный снаружи от цитоплазматической мембраны, называют клеточной стенкой. Стенка выполняет защитную и опорную функции, а также придает клетке постоянную...

Многообразие живых клеток

Глава 1. Основные разновидности живых клеток и особенности их строения

...

Многообразие живых клеток

1.1 Общий план строения эукариотических клеток, также характеризующий строение животной клетки

Клетка - структурно-функциональная единица живого. Для всех эукариотических клеток характерно наличие следующих структур: 1) Клеточная мембрана - это органоид, ограничивающий содержимое клетки от окружающей среды...

Многообразие живых клеток

1.2 Особенности строения растительной клетки

В растительных клетках встречаются органоиды, которые характерны и для животных, например, ядро, эндоплазматическая сеть, рибосомы, митохондрии, аппарат Гольджи (см. рис 2). В них отсутствует клеточный центр, а функцию лизосом выполняют вакуоли...

Многообразие живых клеток

1.3 Особенности строения грибной клетки

У большинства грибов клетка по своему строению и выполняемым ею функциям в целом аналогична клетке растений. Она состоит из твердой оболочки и внутреннего содержимого, представляющего собой цитоплазматическую систему...

Многообразие живых клеток

Глава 2. Изучение особенностей строения клеток

...

Основы микробиологии

1. Охарактеризуйте строение бактериальной клетки. Зарисуйте органеллы клетки

К бактериям относятся микроскопические растительные организмы. Большинство их - одноклеточные организмы, не содержащие хлорофилла и размножающиеся делением. По форме бактерии бывают шаровидными, палочковидными и извитыми...

Особенности зрительной и слуховой сенсорных систем

4. Общий план ЗСС

...

Особенности зрительной и слуховой сенсорных систем

15. Общий план строения. Строение органа слуха. Строение внутреннего уха

...

Понятие клетки

Строение клеток

Все клеточные формы жизни на земле можно разделить на два надцарства на основании строения составляющих их клеток -- прокариоты (доядерные) и эукариоты (ядерные). Прокариотические клетки -- более простые по строению, по-видимому...

Строение головного мозга

1.1 Общий обзор строения больших полушарий

Большие полушария головного мозга представляют собой самый массивный отдел головного мозга. Они покрывают мозжечок и ствол мозга. Большие полушария составляют примерно 78% от общей массы мозга...

Строение коры полушарий большого мозга. Доли, борозды, извилины

Глава 1. Общий план строения коры полушарий большого мозга

Её толщина не больше слоя масла на бутерброде (1,5 мм), но за то какой эффект! Именно благодаря этой серой корочке человек и становиться ЧЕЛОВЕКОМ, творцом, мыслителем, покорителем и завоевателем всего и всея. Конечно же...

Энергетическая система клетки. Классификация мышечной ткани. Строение сперматозоида

Энергетическая система клетки. Общий план строения митохондрий и пластид, их функции. Гипотеза о симбиотическом происхождении митохондрий и хлоропластов

В эукариотических клетках есть уникальная органелла, митохондрия, в которой в процессе окислительного фосфорилирования образуются молекулы АТФ. Часто говорят, что митохондрии являются энергетическими станциями клетки (рисунок 1)...

bio.bobrodobro.ru

Строение и химический состав бактериальной клетки — реферат

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Федеральное бюджетное образовательное  учреждение

высшего профессионального  образования

Уральский государственный  лесотехнический университет

Инженерно – экологический  факультет

Кафедра «Физико – химеческой технологии защиты биосферы»

Реферат по дисциплине «Микробиология»

«Строение и химический состав бактериальной клетки»

Выполнил:                                                              А.И. Мурашова, гр. ИЭФ – 27

                                                       № зачетки: 15047

                                                                                 Шифр. спец. 241000

Руководитель:                                                   Профессор, к. т. н., И.Н. Липунов

Екатеринбург 2013

Содержание

Введение

Строение бактериальной  клетки………………………………………..3

Химический состав бактериальной  клетки…………………………….8

Пластический обмен…………………………………………………….12

Энергетический обмен………………………………………………….14

Заключение

Список литературы

Приложения

ВВЕДЕНИЕ

Раздел микробиологии, рассматривающий  тонкое строение бактериальной клетки, т. Е внутреннею структуру, называется цитологией бактерий. Цель — добиться полного усвоения знаний о клетке как единице строения и функций живого организма. Бактериальная клетка является автономной, саморегулируемой сложной, целостной живой системой, которая осуществляет непрерывный обмен веществом и энергией с окружающей средой. Клетка – это отдельный микросом, имеющий чёткие границы, внутри которых протекают химические процессы и циркулируют потоки энергии.

В клетке имеется большой  набор высокоспециализированных субклеточных структур, работающих в строго координации  и обусловливающих наилучшее  приспособление клетки к окружающей среде, ее развитие и производство.

СТРОЕНИЕ БАКТЕРИАЛЬНОЙ  КЛЕТКИ

Строение бактериальной  клетки имеет ряд отличий от строения клеток растительных организмов. Основное отличие заключается в особом строении ядерного аппарата бактерий.

Основными структурными элементами бактериальной летки является клеточная  оболочка, капсула, мембраны, протопласт,  включения в ядерные элементы, или нуклеотиды бактерий.

    Клеточная оболочка служит как бы внешним каркасом бактериальной клетки. Она представляет сбой тонкую, отчетливо очерченную, плотную, достаточно жесткую, упругую и одновременно эластичную структуру, которая противостоит внутреннему и внешнему давлению. Клеточная оболочка обуславливает форму клетки, так как содержимое клетки – протопласт, освобожденный от оболочки, приобретает округлую форму. Микроорганизмы обладают способностью по – разному окрашиваться анилиновыми красителями. При последовательной обработке бактериальной клетки кристаллическим фиолетовым и раствором йода образуется комплекс, окрашенный в сине-фиолетовый цвет. В зависимости от химического состава клеточной оболочки у одних бактерий окрашенный комплекс сохраняется при дополнительной обработке спиртом, у других (грамотрицательных) он обесцвечивается. Такая способность микроорганизмов была обнаружена датским цитологом Х. Громом. Окрашивание по Грамму  служит тестом для быстрой диагностики идентификации бактерий.

Окраска по Грамму определяется  присутствующим в клеточной оболочке муреином, который представляет собой  гетерполимер с характерными субъединицами, входящими в гликановые и пептидные  цепи. Гликановые цепи муреина состоят из чередующихся аминосахаров, а пептидные – из аминокислот.

Муреин придает клетке механическую прочность, содержит положительно и отрицательно заряженные группы и  влияет на поверхностный заряд клетки. У грамположительных бактерий муреин многослойный  (до 40 слоев) и составляет от 40 до 90% всей массы клеточной оболочки. Клеточная оболочка грамположительных бактерий – монодерма – имеет один слой толщиной 50-80 нм.

У грамотрицательных бактерий ( портеобактерий) клеточная  оболочка – дидерма – имеет два соля, общей толщиной 10-20 нм. В наружный слой мембраны клеточной оболочки грамотрицательных бактерий  входят фосфолипиды, липополисахариды, липопротеиды, белки.

Наружная мембрана плотно примыкает к муреиновому мешку, состоящему из одного или двух слоев  муреина. Муреин грамотрицательных  бактерий составляет всего лишь1 – 10% массы клеточной оболочки, но придает клетке прочность и ригидность.

Промежуток между муреином и цитоплазматической мембраной  называют периплазматическим пространством, в котором содержатся транспортные ферменты (пермеазы или транслоказы) и гидролазы. Транспортные ферменты играют важную роль в питании клетки, а гидролазы ускоряют процессы расщепления  сложных молекул в присутствии  воды.

При разрушении клеточной  оболочки клетка приобретает шаровидную формулу, так как растекание цитоплазмы сдерживает цитоплазматическая мембрана. У грамположительных бактерий клеточная  оболочка разрушается полностью  и образуется протопласт, окруженный только цитоплазматической мембраной. У грамотрицательных бактерий остаются участки не разрушенной клеточной  оболочки, которые называются сферопласты.

Капсула. У многих кокковидных, палочковидных и некоторых нитчатых бактерий клетка как бы обволакивается слизистой железообразной массой коллоидного  вещества, называемой капсулой. Капсула  тесно примыкает к клеточной  оболочке и расположена снаружи. Толщина бактериальных капсул колеблется от долей микрометра до 10 мкм, тем  самым она намного превышает  размеры бактерий.

 Вещество капсулы заряжено  отрицательно, что позволяет   клетке поглощать из окружающей  среды катионы и их аккумулировать.

Вещество капсул гидрофильно  и способствует поглощению влаги  бактериями, развивающимися в условиях ограниченной влажности. Капсула на 98% состоит из воды и поэтому служит осмотическим барьером, защищающим клетку от высыхания и переувлажнения.

Остальную часть химического  состава капсулы составляют высокомолекулярные вещества: полисахариды, полипептиды, липиды. целлюлоза входит в

состав капсулы только уксуснокислых бактерий  рода Actobacter xylinum.

Капсула может использоваться клеткой в качестве резервного источника  питания, а также предохраняет клетку от действия токсических веществ. Капсулы  бактерий могут быть причиной порчи  продуктов питания. Например, молочнокислая  бактерия  Leuconostoc mesenteroides является вредителем свеклосахарного производства. Попадая в патоку, она образует огромные глиополисахаридные капсулы и наносит большой ущерб производству.

Капсульная гетеротрофная  бактерия Zoogloea ramigera играет исключительно важную роль в формировании активного ила, представляющего собой микробное сообщество и продукты его жизнедеятельности.

Активный ил обладает высокой  адсорбционной способностью и используются в процессах биологоческой очистки сточных вод. Аморфную основу ила образуют капсулы клеток, которые по мере старения отслаиваются и превращаются в гелеобразный матрикс (зооглеи).

Цитоплазматическая мембрана плотно примыкает  к клеточной  оболочке. Она имеется у всех живых  существ, универсальна и элементарна  у всех организмов. Цитоплазматическая мембрана состоит из трех слоев: белковые слои по краям и бимолекулярный слой липидов в центре мембраны. Роль барьера для молекул и ионов, поступающих из внешней среды  в клетку, выполняет в основном центральный слой.

Строение цитоплазматической мембраны соответствует жидкостно – мозаичной модели, разработанной для мембраны эукариот. Жидкостное состояние цитоплазматической мембраны обуславливает способность фосфолипидных молекул липидного бислоя к вращению и латеральному (боковому) перемещению в соответствующем участке мембраны.

 В зависимости от  ориентации в мембране и характера  связи с липидным бислоем белки цитоплазматической мембраны делят на периферические и интегральные. Периферические белки подразделяют на периферические, связанные с липидами  силами электростатического взаимодействия, и поверхностные, находящиеся вне бислоя. Интегральные белки плавают в липидном бислое и пронизывают его насквозь. С помощью входящих в состав белка гидрофобных аминокислот они связаны с липидами прочными взаимодействиями.

Цитоплазматическая мембрана выполняет ряд функций: защищает протопласт, обеспечивает сохранение разности концентраций метаболитов  и неорганических ионов между  внутриклеточной и внешней средой; синтезирует клеточную оболочку , капсулу; участвует в делении, спорообразовании клетки; обладает избирательностью при проникновении питательных веществ в клетку; контролирует связи с аппаратом генерации АТФ и регуляции движения жгутиков. Производными цитоплазматической мембраны являются мезосомы, которые бывают турбулярные (трубчатые), везикулярные (пузырьковые) и ламеллярные (пластинчатые).   У большинства прокариот мезосомы связаны с цитоплазматической мембраной. Исключением служат цианобактерии, у которых пластинчатые мезосомы большей частью отделены от цитоплазматической мембраны и автономны. В мезосомах цитоплазматических мембран локализованы окислительно – восстановительные ферменты, и происходят наиболее важные реакции энергетического обмена, например реакция окислительного фосфолирования.

Если при разрушении клеточной  оболочки клетка только меняет форму, превращаясь в протопласт или  сферопласт, то разрушение цитоплазматической мембраны приводит к гибели клетки, поскольку цитоплазматическая мембрана является главным барьером между  цитоплазмой и внешней средой.

Протопласт. Содержимое бактериальной  клетки без клеточной оболочки получило название портопласт. Портопласт состоит  из цитоплазмы покрытой цитоплазматической мембраной. Цитоплазма представляет собой  водянистую или слегка вязкую массу  – сложную композицию белков, углеводов, жиров, аминокислот и многочисленных других органических соединений, минеральных  веществ и воды. Свободная вода в цитоплазме удерживается капиллярными силами, а связанная вода – за счет водородных связей. Фракция цитоплазмы, имеющая гомогенную консистенцию (растворенные РНК, белки, субстраты метаболических реакций), носит название цитозоль.

Важными компонентами цитоплазмы являются рибосомы, ферменты, рибонуклеиновые  кислоты (РНК). Одной из структурных  единиц цитоплазмы являются рибосомы, которые состоят из 60%  из РНК  и на 40% из белка. В клетке часто  образуются целые ансамбли  рибосом, которые включают молекулы информационных и транспортных  РНК. Такие ансамбли получили название полирибосомы ли полисомы, которые могут быть связаны с  мембранными структурами клетки, что отличает рибосомы прокариот  от рибосом эукариот. Основная функция  рибосом – это синтез белка.

Бактериальная клетка содержит около 10 000 рибосомальных частиц. информационная и транспортная РНК участвуют  в синтезе белка. Ферменты катализируют реакции синтеза и распада белков. В протопластах происходят важнейшие биохимические процессы: синтез белка и нуклеиновых кислот, синтез ферментов и все окислительно – восстановительные экзоэнергетические реакции.

Включения. В цитоплазме бактериальной клетки встречаются  разные включения, которые играют роль запасных питательных веществ. К  ним относятся полисахариды гликоген (животный крахмал) и гранулеза (вещество, близкое к крахмалу), а так же полифосфат волютин (азот и фосфорсодержащее вещество, характеризующееся изменением цвета красителя при окраске).

При старении клеток и при  избыточном питании в цитоплазме накапливаются липиды. У серных бактерий, окисляющих сероводород, в цитоплазме могут откладываться капельки серы. Сера, как резервный источник энергии тратится по мере расходования сероводорода.

Ядерные элементы, или нуклеоиды  бактерий. Бактерии, относящиеся к  прокариотам, имеют тельца, называемые нуклеоидами.нуклеоиды содержат дезоксирибонуклеиновую кислоту ( ДНК) и выполняют функции ядра клетки. Функции ядерного аппарата бактерий соответствуют функциям ядер у эукариотов, т. е. служат носителями наследственных признаков вида и предают их потомству.

Основным компонентом  нуклеоидов являются нуклеопротеиды, которые состоят из белка и  нуклеиновых кислот. Белки, входящие в состав нуклеопротеидов, бывают чаще всего гистонами и протаминами. Эти щелочные белки образуют с  нуклеиновыми кислотами соединения класса солей. При гидролизе нуклеиновых  кислот образуются пуриновые и пиримидиновые  основания, а также сахара: рибоза из РНК или дезоксирибоза из ДНК  и фосфорная кислота.

В состав нуклеиновых кислот входят нуклеотиды, поэтому молекула ДНК представляет собой цепь нуклеотидов, расположенных в определенной последовательности. В последовательности расположения азотистых соединений закодирована генетическая информация каждого вида. Нарушение этой последовательности возможно при естественных мутациях ли под влиянием мутагенных факторов. При этом микроорганизм приобретает или утрачивает какое – либо свойство. У него наследственно изменяются признаки, т.е. появляется новая форма микроорганизма. У всех микроорганизмов, прокариотов и эукариотов, носителями генетической информации являются нуклеиновые кислоты (РНК и ДНК)

 Лишь некоторые вирусы  представляют собой исключение: у них ДНК отсутствует, а  наследственная информация записана  на РНК. ДНК эукариот сосредоточена  в хромосомах. Прокариоты лишены  типичных хромосом. Исключение составляют  многоклеточные бактерии порядка  Caryophanales. Нуклеоиды этих бактерий имеют вид хромосом. У бактерий актиномицетов и бактериальных вирусов (бактериофаги) ДНК имеет вид тонкой нити с линейным расположением нуклеотидов. Нить ДНК аналогична хромосоме. Фрагменты нити ДНК из нескольких нуклеотидов представляют собой ген, обусловливающий один или несколько признаков. Молекула ДНК состоит из двух цепочек полинуклеотидов, которые образуют двойную спираль.

referat911.ru

Смотрите также

• 
  Симонович аделаида семеновна реферат
• 
  Реферат экология самарской области
• 
  Реферат химические свойства алкенов
• 
  Реферат туберкулез кожи дерматовенерология
• 
  Реферат театр в доу
• 
  Реферат спорт и мода
• 
  Реферат разгром японии 1945
• 
  Реферат правила ведения спора
• 
  Реферат по политологии тоталитаризм
• 
  Реферат на тему орангутанг
• 
  Реферат на тему илиада