Химический состав бактериальной клетки кратко
Обновлено: 05.07.2024
Бактерии -одноклеточные организмы, лишенные хлорофилла, прокариоты. Меняются под влиянием внешней среды.
Ø микрококки(беспорядочно, хаотически расположены, являются сопрофитными)
Ø диплококки(расположены попарно-(гонококк)
Ø тетрококки(расположены по 4, делятся в двух разных плоскостях)
Ø лептоспиры(кокки выстроенные в цепочки закрученные в спираль)
· Палочковидные (удлиненные формы с различными окончаниями). Расположение может быть единичным, цепочкой, ветвящийся.
· Вибрионы( не законченный виток спирали 1-3 до 2-3 окружности)
· Спириллы(несколько оборотов спирали ). Не плотные, рыхлые бактерии
· Спирахеты(штопорообразная форма). Бактерии в виде винта-штопора (3-12 оборотов спирали)
Все микроорганизмы обладают полиморфизмом( индивид. Изменчивостью форм под влиянием различных физических и химических форм)
Общие признаки микроорганизмов сем.Enterobacteriaceae
Факультативные анаэробы (кислород не влияет на жизнедеятельность).
Спор не образуют.
Могут иметь и не иметь жгутики.
Множество представителей семейства являются частью нормальной миклофлоры кишечникаи могут быть найдены в кишечнике человека и других животных, тогда как остальные обитают в почве, воде или паразитируют на различных растениях и животных.
Устойчивы во внешней среде. Погибают при кипячении и применении дезинфицирующих средств.
Включает такие микроорганизмы, как : кишечная палочка (Escherichia coli), сальмонеллы (Salmonella spp.), шигеллы (Shigella spp.), клебсиеллы (Klebsiella pneumoniae и др.), протеи (Proteus mirabilis, P.vulgaris), энтеробактеры (Enterobacter spp.), серрации (Serratia spp.), провиденции (Providencia spp.), цитробактеры (Citrobacter spp.) и др.
E.coli - Они входят в состав микрофлоры толстой кишки теплокровных, пресмыкающихся, рыб и насекомых. Может вызывать кишечные инфекции (эшерихиозы), инфекций мочевыводящих путей, раневой инфекции, бактериемию -расселение происходит как правило через кровь, менингит - развивается как осложнение сепсиса.
Сальмонеллы и шигеллы вызывают кишечные инфекции (сальмонеллез и шигеллез), сальмонеллы определенного типа (S.typhi) являются возбудителями брюшного тифа.
Клебсиеллы, протеи и энтеробактеры могут вызывать инфекции мочевыводящих путей, пневмонии.
H.influenzae - возбудитель инфекций дыхательных путей, кроме того может вызывать менингит, артрит и остеомиелит (преимущественно у детей до 5 лет).
ОТВЕТЫ: 1) Берут 5 мышей 1-ю заражают фильтратом пищевых продуктов, 2,3,4, и 5-ю – смесью исследуемого материала с 200АЕ антитоксической сыворотки соответствующего типа: A, B, C и E, смесь перед заражением 40 мин. Выдерживают при комнатной t для нейтрализации антитоксином. Учет результата: в живых остается та мышь, у которой тип совпал с типом антитоксической сыворотки (реакции нейтрализации)
2)Больному необходимо ввести противоботулистическую антитоксическую сыворотку
Билет 2. Главное отличие от эукариот
· Отсутствие ядра и ядерной оболочки
· Отсутствие аппарата Гольджи
Ультраструктура ( внутреннее строение) бактерий.
1. Нуклеоид-ядерное вещество клетки. Ее наследственный аппарат. Из двойной цепочки ДНК, сомкнутая в кольцо и погруженный в цитоплазму
2. Цитоплазма-дисперсная смесь каллоидов сост. Из воды, белков, углеводов, липидов, минеральных соединений. Бактериальная цитоплазма неподвижна, имеет высокую плотность.
3. Рибосомы-мелкие зерна погруженные в цитоплазму
ü на 60% состоит из РНК
ü на 40% из протеина(белок)
основная функция-синтез белка
4. Включения- гранулы из белка,жиров, углеводов, минеральных включений. В свободном виде в цитоплазме
5. Вакуоли-являются накопителем продуктом метаболизма бактериальной клетки. Функция-процесс дыхания.
37. Микрофлора кишечника – это совокупность микроорганизмов, обитающих в кишечнике,находящихся в симбиозе с человеком.Дисбактериоз – это нарушение обычного баланса микрофлоры кишечника и огромный рост патогенной микрофлоры в просвете кишечника. Из-за этого возникают процессы гниения и создаются яды, которые приводят к отравлению организма
Билет 3 Оболочка бактериальной клетки
· Внутренняя цитоплазматическая мембрана
· Клеточная мембрана из полигликана с включением белков(гликопротеин)
На основе наличия клеточной стенки построен принцип классификации бактерий
Тинкториальные свойства наличие или отсутствие клеточной стенке
Доктор грамм отношение к окрашивания
Грамм(+) - есть стенка
Грамм (–)- нет стенки или очень тонкая
· Наружная цитоплазматическая мембрана.
Несет в себе антигенные структуры-трансмембранный белок
Трансмембранный белок( для каждого вида бактерий специфичный антиген
Антигенная детерминанта-трансмембранный белок без бактерий.
Бактерии, которые искусственно лишаются клеточной стенки-пропластытеряют свою форму становятся шаровидными остается способность к питанию размножению дыханию
Сохраняется на длительное время .пропласты используют для изучения влияния антибиотиков
Капсулапод влиянием различных факторов среды некоторых микроорганизмов обладают способностью откладывать на своей поверхности более мощных слизистый слой
Капсульный слой-полисахариды и мукосахариды. Основной полисахарид капсульного слоя и клеточной стенки –муреин
Жгутики-локомоторный орган бактерий. в результате их энергичного движения они создают поток воздуха или жидкости , с ним передвигаются.
По наличию жгутикового аппарата:
· Монотрихи( 1 жгутик)
· Перитрихи( по всей поверхности)
· Лофотрихи(из 1 точки два жгутика)
· Амфитрихи(два жгутика с двух сторон)
Формы сапрофитные. Патогенных нет. С телом бактериальной клетки жгутики связаны при помощи дисков
Пили ( риснички, филаменты,фимбрии
Хемочувствительность и прикрепление к субстрату
Споры
Спорообразование свойственно некоторым видам бактерий. Преимущественно палочкообразные формы. При попадании клетки в неблагоприятные условия возникают структурные изменения. В этом участке клетки уплотняютсяцитоплазма и нуклеотид образуется пред споровая мембрана.Мембрана покрывается плотной многослойной оболочкой и отделяется от клетки. Внутри споры мин количество воды и сконцентрированы белки липиды углеводы и минеральная составляющая. Споры обладают повышенной устойчивостью. Длительно могут сохраняться в условиях внешней среды. Спорообразование-процесс сохранения вида (не половой). Из 1 споры→1 вегетативная особь
38.К развитию дисбактериоза могут привести различные причины: бесконтрольное применение антибиотиков; перенесенные кишечные инфекции (дизентерия, сальмонеллез); заболевания органов пищеварения (гастрит, язвенная болезнь, заболевания кишечника, панкреатит, желчекаменная болезнь);операции на желудке и кишечнике;нарушение питания (преобладание в пище мучного, острого, жирного, отсутствие достаточного количества растительной пищи и кисломолочных продуктов);снижение защитных сил организма. Дисбоктериоз бывает 4-х степеней. 1ст. -нормальная анаэробная флора преобладает над аэробной, Человек хорошо себя чувствует, и нет никаких проявлений заболевания,лечение не назначается. 2ст. -Возникают сбои в работе кишечника, чаще в виде поноса и вздутия, а также боли в животе, При диагнозе дисбактериоз 2 степени лечение назначается до нескольких месяцев. 3ст.- та же флора обнаруживается в тонком кишечнике и даже в других органах. Патогенные микроорганизмы вызывают воспалительный процесс в кишечной стенке, что проявляется постоянными поносами, болями в животе, нарушением процессов переваривания и появлением в испражнениях непереваренных пищевых частиц. Если обнаруживается дисбактериоз 3 степени, лечение назначается обязательно, причем на несколько месяцев. 4ст. -характеризуется явным господством в кишечнике условно-патогенной и патогенной флоры с выраженными нарушениями самочувствия, появлением симптомов интоксикации, расстройствами стула, снижением веса, признаками авитаминоза. Нередко развиваются кишечные инфекции, вызванные стафилококком и д.р
Химический состав бактериальной клетки
В спорах 40-50% воды
Состав сухого вещества:
ü P- нуклеиновые кислоты
S.Na.Cl- осмотическое давление
Mg.Ca.K.Fe- энергия АТФ
Mg.Zn.Cu- синтез белковых структур
ü 50-80%-белок( в цитоплазме, нуклеотидах, в мембране, плазмиды, рибосомы)
Количественное и качественное разнообразие белка наделяет микроорганизмы специфичностью.
ü 12-18% Углеводы( основной источник энергии в виде структурных компонентов: капсула, клеточная оболочка, слизистый слой)
Ряд бактерий образуют в клетке включения( гликоген или крахмал)
ü До 9% липиды( клеточная мембрана). Откладывается в виде включений.
Белки + липиды могут определить степень токсичности
39.Escherichia-кишечная инфекция. имеют фекально-оральный механизм передачи , пищевой, контактный, водный.клинические прояыления:Продолжительность инкубационного периода составляет 1–3 дня. Заболевание начинается остро.температура тела быстро поднимается до 37,5–38 °С. Спустя несколько часов от начала болезни появляется понос. стул становится жидким, с примесью слизи, иногда с кровью. Язык влажный, обложен белым или сероватым налетом. Живот при пальпации мягкий, как правило, несколько вздут. Заболевание обычно протекает легко и заканчивается выздоровлением через 5–7 дней.
5 билет
© 2014-2022 — Студопедия.Нет — Информационный студенческий ресурс. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав (0.01)
По химическому составу бактериальная клетка в общих чертах сходна с клетками других живых организмов. В ней содержатся такие же биокомпоненты: вода, минеральные соединения, органические вещества — белки, нуклеиновые кислоты, углеводы, липиды (табл. 2).
Таблица 2. Химический состав бактериальной клетки
Содержание, % от сухой массы
Белки (в том числе нуклеопротеины)
Нуклеиновые кислоты (ДНК и РНК)
Минеральные вещества (общее количество)
Вода составляет большую часть вегетативной клетки бактерии — 70—85 % от общей массы. Роль воды в жизни клетки огромна. Она служит растворителем органических и минеральных веществ, дисперсионной средой для коллоидов и средой для протекания метаболических реакций, источником водородных и гидроксильных ионов. Кроме того, вода выполняет механическую роль в обеспечении тургора (натяжения). В гипертоническом растворе происходит потеря клеткой воды и отслоение протопласта от клеточной стенки бактерии. Это явление носит название плазмолиза.
Потеря большого количества воды нарушает обмен веществ и приводит к гибели клетки. Вода в клетке находится как в свободном состоянии, так и связанном со структурными элементами клетки. В спорах бактерий количество воды уменьшается до 18—20 %, и она практически вся находится в связанном состоянии.
Белки составляют значительную часть сухой массы клетки, и содержание их зависит от природы и условий культивирования бактерий. Белки содержатся в различных клеточных структурах и выполняют разнообразные функции. Многие из белков являются ферментами — катализаторами биохимических реакций; некоторые белки являются структурными элементами клетки — входят в состав клеточной стенки, мембраны, жгутиков, капсулы и др. Белки-пермеазы выполняют транспортную функцию — обеспечивают перенос питательных веществ в клетку. Отдельные белки (токсины) обусловливают патогенность бактерий.
В состав бактериальных белков входит уникальная аминокислота, не встречающаяся в клетках высших организмов, — диаминопимелиновая:
Впервые диаминопимелиновая кислота была обнаружена в клетках дифтерийной палочки. Позже оказалось, что эта кислота имеется у большинства видов палочковидных бактерий и актиномицетов. Исключение составляют шаровидные формы бактерий, у которых она заменена лизином — аминокислотой, близкой по строению диаминопимелиновой.
Наряду с простыми белками в клетках бактерий обнаруживаются сложные белки: нуклеопротеины, гликопротеины, липопротеины.
Нуклеиновые кислоты бактерий выполняют функции, аналогичные нуклеиновым кислотам любой живой клетки. ДНК в виде бактериальной хромосомы ответственна за хранение и передачу наследственной информации. У некоторых бактерий молекулы ДНК небольшого размера обнаруживаются в цитоплазме, их называют плазмидами. Общее содержание ДНК составляет 3—4 % от сухой массы клетки. Рибонуклеиновые кислоты (информационная, транспортная и рибосомная) участвуют в биосинтезе белка. Их содержание составляет в среднем до 10 % сухой массы клетки.
Углеводы входят в состав клеточной стенки, капсулы, а также являются запасными питательными веществами бактериальной клетки. Среди углеводов в бактериальной клетке обнаруживаются моно-, ди- и полисахариды. Основную часть углеводов составляют полисахариды — крахмал, гликоген, гранулеза, которые относятся к резервным веществам и по мере необходимости используются клеткой в качестве источника углерода. В состав клеточной стенки входят аминосахара: N-ацетилглюкозамин, N-ацетилгалактозамин, а также мурамовая кислота — производное D-глюкозамина. Кроме внутриклеточных, многие микроорганизмы синтезируют внеклеточные полисахариды, которые входят в состав капсулы и слизистых слоев. В частности, Leuconostocmesenteroides в среде, содержащей сахарозу, синтезирует полисахарид декстран. Некоторые спорообразующие бациллы синтезируют леван, являющийся полимером фруктозы. Уксуснокислые бактерии вида tobacter xylinum образуют целлюлозу.
Липиды в основном входят в состав мембран, а также клеточной стенки бактерий. Находящиеся в цитоплазме бактерий липиды выполняют роль запасных питательных веществ. Липиды бактерий представлены фосфолипидами, жирными кислотами и глицеридами. Общее содержание липидов в клетках различных бактерий сильно варьирует: от 5 % (у дифтерийной палочки) до 30—40 % (у палочки туберкулеза).
Минеральные вещества бактерий обнаруживают после сжигания клеток. Среди них доминирующее положение занимает фосфор. Он входит в состав нуклеиновых кислот, фосфолипидов, ряда коферментов. В значительных количествах выявляются также калий, натрий, сера, железо, кальций, магний. Остальные минеральные вещества (медь, кобальт, барий, марганец и др.) обнаруживаются в виде микроэлементов.
Биологическая библиотека - материалы для студентов, учителей, учеников и их родителей.
Наш сайт не претендует на авторство размещенных материалов. Мы только конвертируем в удобный формат материалы, которые находятся в открытом доступе и присланные нашими посетителями.
Если вы являетесь обладателем авторского права на любой размещенный у нас материал и намерены удалить его или получить ссылки на место коммерческого размещения материалов, обратитесь для согласования к администратору сайта.
Разрешается копировать материалы с обязательной гипертекстовой ссылкой на сайт, будьте благодарными мы затратили много усилий чтобы привести информацию в удобный вид.
Цитоплазма прокариотов в отличие от эукариотов не содержит митохондрий и хлоропластов, аппарата Гольджи, лизосом, эндоплазматической сети. Нуклеоид выполняет в клетке бактерий функцию ядра, т.е. является носителем генетической информации, однако, в отличие от ядра эукариотической клетки, он не имеет ядерной мембраны, не делится митозом. Нуклеоид состоит из замкнутой в кольцо нити ДНК. В генетическом отношении ДНК нуклеоида является единственной бактериальной хромосомой. В связи с этим бактерии имеют гаплоидный набор генов, контролирующих все их жизненно важные функции. Органеллы цитоплазмы выявляются при электронной микроскопии.
Цитоплазматическая мембрана ограничивает снаружи цитоплазму и состоит из тонкого слоя фосфолипидов и белка. Функции ЦПМ: получение энергии в результате биологического окисления, участие в питании посредством активного транспорта веществ, участие в биосинтезе веществ, делении клетки. В состав ЦПМ входят окислительные ферменты, пермеазы, различные биосинтетические ферменты. ЦПМ выявляют при электронной микроскопии.
Клеточная стенка у Гр+ бактерии, как правило, содержит многослойный пептидогликан, который придает клеточной стенке прочность.
Клеточная стенка определяет форму бактерий, служит для механической защиты, участвует в питании за счет диффузии и осмоса. У Гр- бактерий клеточная стенка представлена тонким слоем пептидогликана, покрытого наружной мембраной, в состав которой входят белки, фосфолипиды и липополисахариды (ЛПС). Наружная мембрана клеточной стенки патогенных микробов во многом определяет специфичность их взаимодействия с организмом хозяина и помогает в распознавании близкородственных микробов. По компонентам и структуре клеточной стенки, биохимическим механизмам ее синтеза бактерии коренным образом отличаются от животных и растений. Поэтому лекарственные препараты, специфически воздействующие, например, на бактериальные стенки, безвредны для высших организмов. Клеточную стенку бактерий выявляют при электронной микроскопии, специальным окрашиванием или в опыте плазмолиза.
Необязательные структурные элементы.
К ним относят; капсулу, спору, включения, жгутики, пили.
Капсула представляет собой поверхностно расположенное слизистое образование, которое по химической природе чаще является полисахаридом. Капсула выполняет защитную функцию, предохраняя клетку во внешней среде от высыхания и других неблагоприятных факторов, а в организме хозяина — от фагоцитоза, бактериолизиса и других реакций, лекарственных препаратов. Бактерии, образующие капсулу в организме и на питательных средах, называют капсульными (например, клебсиеллы пневмонии). Некоторые бактерии образуют макрокапсулу только в организме (золотистый стафилококк, стрептококк пневмонии, палочка сибирской язвы, возбудитель чумы, туляремии и др.). Многие бактерии образуют микрокапсулу: возбудитель коклюша, патогенные энтеробактерии и др. Капсулу выявляют методом Бурри-Гинса: бактерии смешивают с каплей туши, распределяют их по стеклу виде тонкого мазка и фиксируют. После окрашивания разведенным карболовым фуксином в световом микроскопе на серо-коричневом (тушевом) фоне препарата видны красные тела бактерий, окруженные бесцветными зонами капсул.
Споры являются формой существования, предназначенной для сохранения бактерий во внешней среде. В одной бактериальной клетке в течение 12-18 часов формируется 1 спора, которая при благоприятных условиях за 4-6 часов прорастает в I вегетативную клетку. Спорообразующими являются, как правило, Гр+ палочковидные бактерии: те, у которых диаметр споры не превышает поперечный размер клетки, называют бациллами, те, у которых диаметр больше — клостридиями. Устойчивость спор к неблагоприятным физико-химическим воздействиям связана с наличием многослойной оболочки, повышенным содержанием липидов, ионов кальция, магния, вода в связанном состоянии. Жизнеспособность спор при обычных условиях может сохраняться в течение десятилетий и столетий. Для уничтожения спор применяют методы стерилизации (пар под давлением, горячий воздух и др.). Споры окрашиваются плохо. Для выявления используют сложные методы окраски (по Циль-Нильсону, Ожешке и др.)
Включения. В клетках прокариотов можно обнаружить включения (скопления полисахаридов, липидов, полифосфатов, серы). У дифтерийной палочки и некоторых других бактерий в цитоплазме обнаруживаются зёрна волютина (полифосфаты), выполняющие функцию запасного вещества (источника фосфора и энергии). Включения и цитоплазма по-разному окрашиваются одними и теми же красителями. Например, при окраске уксусно-кислым генцианвиолетом цитоплазма у дифтерийной палочки окрашивается в бледно-фиолетовый цвет, а расположенные по полюсам зерна волютина — в темно-фиолетовый. Обнаружение зерен волютина имеет диагностическое значение.
Жгутики — являются поверхностными придатками бактериальной клетки, состоят из белка флагеллина и выполняет функцию движения. Наиболее подвижки микробы с 1 жгутиком — монотрихи (холерный вибрион) менее подвижны микробы с пучком жгутиков на одном из полюсов — лофотрихи (синегнойная палочка) или имеющие жгутики на обоих полюсах — амфитрихи; наименее подвижны перитрихи, у которых жгутики расположены по бокам или по, всей поверхности (многие энтеробактерии). В световом микроскопе жгутики не видны. Для их выявления используют прямые методы: электронную микроскопию или специальное окрашивание, позволяющие увеличить размеры жгутиков, например, за счет наслоения солей тяжелых металлов. С целью косвенного выявления жгутиков изучают подвижность микробных клеток. Для этого готовят нативные препараты (раздавленная или висячая капля), которые микроскопируют в затемненном поле зрения, темнопольном или фазовоконтрастном микроскопах.
Пили также являются поверхностными придатками бактериальной клетки и представляют собой тончайшие нити (тоньше и короче жгутиков), состоят из белка пилина. Функцией пилей являются прикрепление к субстрату; они также способствуют контакту клетки — донора с клеткой — реципиентом при конъюгации. Наличие пилей у патогенных микробов во многом определяет их способность вызывать заболевание, т.к. они необходимы для осуществления адгезии (прилипания). Прямое выявление пилей возможно только при электронной микроскопии.
Химический состав бактериальной клетки.
Основными веществами, входящими в ее состав являются: вода(свободная и связанная), нуклеиновые кислоты (ДНК и РНК), белки, углеводы, липиды и минеральные соли. Свободная вода, являясь универсальной дисперсионной средой, участвует в метаболизме, связанная вода — определяет устойчивость клетки к физическим факторам. Нуклеиновые кислоты являются носителями наследственной информации. Белки входят в состав различных структур бактериальной клетки, являются составной частью ферментов, токсинов, антигенов, определяют отношение к красителям, лекарственным и дезинфицирующим веществам. Углеводы являются источником энергии, и, наряду с белками, могут определять специфичность бактерий. Липиды определяют заряд клетки и проницаемость мембран, устойчивость к кислотам, щелочам, спиртам, а также токсичность микроба.
Бактериальная клетка на 80-90% состоит из воды и только 10% приходится на долю сухого вещества. Вода в клетке находится в свободном или связанном состоянии. Она выполняет механическую роль в обеспечении тургора, участвует в гидролитических реакциях. Удаление воды из клетки путем высушивания приводит к приостановке процессов метаболизма, прекращению размножения, а для многих микроорганизмов губительно. В то же время особый способ высушивания микроорганизмов в вакууме из замороженного состояния (лиофилизация) обеспечивает сохранение жизнеспособности большинства микроорганизмов. Лиофилизация используется для приготовления проб, пригодных для длительного хранения.
В сухом веществе бактерий 52% составляют белки, 17% - углеводы, 9% - липиды, 16% - РНК, 3% - ДНК и 3% - минеральные вещества.
Белки являются ферментами, а также составной частью клетки, входят в состав цитоплазматической мембраны (ЦПМ) и ее производных, клеточной стенки, жгутиков, спор и некоторых капсул. Некоторые бактериальные белки являются антигенами и токсинами бактерий. В состав белков бактерий входят отсутствующие у человека D-аминокислоты, а также диаминопимелиновая кислота.
Углеводы представлены в бактериальной клетке в виде моно-, ди-, олигосахаров и полисахаридов, а также входят в состав комплексных соединений с белками, липидами и другими соединениями. Полисахариды входят в состав некоторых капсул, клеточной стенки; крахмал и гликоген являются запасными питательными веществами. Некоторые полисахариды принимают участие в формировании антигенов.
Липиды или жиры входят в состав ЦПМ и ее производных, клеточной стенки грамотрицательных бактерий, а также служат запасными веществами, входят в состав эндотоксина грамотрицательных бактерий, в составе ЛПС формируют антигены. В бактериальных жирах преобладают длинноцепочечные (С14-С18) насыщенные жирные кислоты и ненасыщенные жирные кислоты, содержащие одну двойную связь. Сложные липиды представлены фосфатидилинозитом, фосфатидилглицерином и фосфатидилэтаноламином. У некоторых бактерий в клетке находятся воски, эфиры миколовой кислоты. Микоплазмы - единственные представители царства Procaryotae, имеющие в составе ЦПМ стеролы. Остальные бактерии в составе ЦПМ и ее производных не имеют стеролов.
Читайте также: