Морфология и строение бактерий реферат

Обновлено: 19.05.2024

Бактерии — это одноклеточные, бесхлорофильные организмы, вегетативно размножающиеся делением, реже перешнурованием, иногда образующие внутриклеточные споры.

Величина бактерий измеряется в микронах и за редкими исключениями лежит в пределах от 0,06—0,3 до 3—5 μ. В капле воды могут свободно поместиться несколько сот миллионов бактерий.

Форма бактериальной клетки довольно однообразна. Известны три основные формы бактерий: круглая, палочковидная и извитая с многочисленными и незаметными переходами между ними. Антон Де-Бари образно сравнивал их с бильярдным шаром, карандашом и пробочником.

Кокками называются бактерии, имеющие круглую форму. Они различаются размерами и взаимным расположением. Кокки, соединенные попарно, носят название диплококков, соединенные же в виде ожерелья называются стрептококками. При делении, чередующемся в двух взаимно-перпендикулярных направлениях, образуются тетракокки. Если деление правильно и повторяется в трех взаимно-перпендикулярных направлениях, то образуются соединения клеток в виде пакетов — это так называемые сардины. Делясь в разных направлениях без особой правильности, кокки образуют беспорядочные скопления, напоминающие кисть винограда. Они называются стафилококками.

Бактерии палочковидной формы несколько более разнообразны по своему внешнему виду. Они могут быть с усеченными или закругленными концами, цилиндрическими, бочковидными или лимоновидными и как бы с перетяжкой посередине, часто эллипсоидальными, отличаясь лишь своими размерами в ширину и длину. Палочки могут быть прямыми, изогнутыми, одиночными, сцепленными попарно или цепочкой, короткими или сильно вытянутыми. Палочковидные бактерии, у которых длина в два раза и более превосходит ширину, называются бациллами; если же разница между длиной и шириной невелика, то их называют бактериями.

Бактерии извитой формы различаются не только по длине и толщине, но и по количеству и характеру завитков. Слегка изогнутые бактерии (завиток не превышает 1/4 оборота спирали) называются вибрионами, бактерии, имеющие один или несколько больших правильных завитков, — спириллами. Длинные и тонкие бактерии извитой формы с многочисленными мелкими завитками, иногда с крупными искривлениями всей нити, называются спирохетами.

Строение бактерий

По простоте своей организации и ничтожным размерам бактерии принадлежат к наиболее элементарным существам и стоят на самых низких ступенях жизни. Несмотря на огромные успехи науки и техники, еще не все вопросы строения бактерий разрешены.

Тело бактерий состоит из оболочки и протоплазм этического содержимого, пропитанного клеточным соком. Оболочка бактерий тонка, бесцветна, структура ее не различима в микроскоп. Для того чтобы видеть ее, прибегают к искусственным методам обработки. Оболочка лежит в основе внешней формы клетки и, по-видимому, является известной защитой в неблагоприятных условиях. Свободно облекая содержимое клетки, она благодари своей упругости допускает свободное движение бактерий, нередко сопровождающееся оживленными движениями всего тела.

Наружные слои оболочки, поглощая воду, нередко разбухают и образуют студенистую клейкую массу, достигающую заметных размеров. По мере ослизнения наружных слоев оболочка беспрерывно возобновляется за счет протоплазмы. Остудневшая клейкая оболочка носит название капсулы. Интенсивность образования слизи и капсул зависит от особенностей питания и иногда может быть весьма значительной. Слизистая капсула образуется не только около каждой клетки в отдельности, но и у многих клеток, связанных в одну колонию и заключенных как бы в общую капсулу. Такие слизистые колонии бактерий называются зооглеями. Образование капсул свойственно не всем видам бактерий.

Движение бактерий

Способность к самопроизвольному движению присуща лишь некоторым группам бактерий. Передвигаются бактерии с помощью жгутиков или ресничек. Жгутики имеют вид более или менее длинных нитей. Они очень нежны, тонки, легко обрываются, без специального окрашивания в микроскоп не видимы. Диаметр их не превышает 1/20 части поперечника тела бактерии.

Подвижные формы бактерий делятся на следующие группы:

монотрихи — есть только один полярный жгутик,
лофотрихи — имеется пучок жгутиков на одном из концов клетки,
перитрихи-жгутики расположены по всей поверхности тела.

Характер расположения жгутиков на теле бактерии определяет и характер ее движения — прямолинейное или беспорядочное. Подвижность бактерий зависит от ряда условий: температуры, состава питательной среды, продуктов их жизнедеятельности и т. п. Подвижные формы бактерий не во всех стадиях своего развития и не во всех условиях роста снабжены жгутиками.

Спорообразование

В теле многих бактерий в известные периоды их развития появляются круглые или эллипсоидальные образования — опоры. Они обычно завершают цикл развития бактерий. Величина спор по сравнению с величиной произведших их клеток может колебаться в широких пределах.

Опоры образуются не у всех видов бактерий. Они окружены хорошо обособленной оболочкой, почти непроницаемы для воды и являются наиболее устойчивыми образованиями среди всего живого мира. Так, они нередко выдерживают кипячение в течение нескольких часов и продолжительное действие сухого пара при температуре от 120 до 140°. Споры многих бацилл сохраняют свою жизнеспособность после продолжительного пребывания при температуре —190° и даже при температуре жидкого водорода (—253°). Устойчивы они также и к действию химических веществ — ядов. Все это чрезвычайно затрудняет борьбу с болезнетворными споровыми видами бактерий.

Зрелая спора в течение десятков лет может сохранять свою жизнеспособность. Обычно прорастание спор происходит после некоторого периода покоя и связано с воздействием внешних условий. Весь процесс спорообразования протекает в течение суток и менее. После созревания споры, произведшая ее клетка постепенно отмирает и зрелая спора выходит наружу. При прорастании она набухает, становится богаче водой и из нее выходит проросток, одетый в тонкую оболочку.

Размножение бактерий

Достигнув состояния зрелости и предела роста, бактерии начинают размножаться простым делением. При делении в средней части тела бактерии появляется перегородка, которая затем расщепляется и обособляет две новые клетки. Последовательное расположение перегородок при делении у разных бактерий различно. У палочковидных форм оно располагается перпендикулярно к длинной оси, у шарообразных форм перегородки могут располагаться в одной, двух или трех взаимно-перпендикулярных плоскостях, с чем и связано образование таких форм, как стрептококки, тетракокки и сарцины.

Быстрота размножения бактерий зависит от ряда условий и может быть весьма различной. Чем благоприятнее внешние условия существования бактерий, тем быстрее происходит их деление. В нормальных условиях число бактерий удваивается приблизительно через каждые полчаса. Вели бы оно всегда происходило беспрепятственно, то количество бактерий от одной клетки достигло бы колоссальных размеров. По подсчету микробиолога Кона, потомство одной бациллы через пять дней могло бы заполнить все моря и океаны. Однако этого никогда не было и никогда не будет. Жизненный цикл бактерий ограничен определенными внешними условиями, за пределами которых размножение замедляется или вовсе приостанавливается. Недостаток питания, вредные продукты обмена, конкуренция различных видов и т. п. губительно действуют на бактерии. При неблагоприятных условиях они массами погибают.

Классификация бактерий

Положение бактерий в системе живых существ пока еще недостаточно определено. Принято считать, что бактерии представляют часть растительного мира, а грибы и водоросли являются ближайшими к ним родственными организмами. Морфологические признаки бактерий в большинстве случаев ограничены немногими формами: шаровидны, палочки, спирали. Необычайная простота и элементарность их внешней организации затрудняют их классификацию. Определение вида бактерии на основе только морфологических признаков невозможно. Научная систематика основана на морфологии и истории развития, но для классификации бактерий необходимо знать не только морфологию, но и их физиологические и биохимические особенности. В связи с этим устанавливаются: отношение бактерий к кислороду, температурным условиям, образование пигмента, разжижение желатина, образование кислот и газа на сахарах, изменение молока при росте в нем бактерий, образование индола, сероводорода, аммиака, редукция нитратов в нитриты или в свободный азот. Однако и этого не всегда бывает достаточно для определения вида бактерии.

Существуют различные системы классификации бактерий, но все они являются условными, и далекими в большей или меньшей мере от естественной классификации. Рассмотрение этих систем или хотя бы одной из них в данном случае не является необходимым даже в применении к фитопатогенным бактериям. Следует лишь сказать, что в настоящее время почти все фитопатогенные бактерии объединены в родах Pseudomonas, Xanthomonas, Bacterium и Erwinia.

В последнее время М. В. Горленко (1961) предложил следующую систему классификации фитопатогенных бактерий класса Eubacteriales:

I. Семейство Mycobacteriaceae (Честер, 1901)—неподвижные бактерии (без жгутиков):

1-й род — Gorynebacterium (Леман и Нейман, 1896) — (грамположительные бактерии;
2-й род Aplanobacterium (Смит, 1905, Гешич, 1956) — грамотрицательные бактерии.

II. Семейство Pseudomonadaceae (Вильсон и др., 1917) — бактерии со жгутиками (полярными):

1-й род — Pseudomonas (Мигула, 1900) — бактерии неокрашенные и флюоресцирующие;
2-й род — Xanthomonas (Доусон, 1839) — бактерии с окрашенными колониями.

III. Семейство Bacteriaceae(Кон, 1872) — подвижные бактерии с перитрихальными жгутиками, не образующие опор:

1-й род — Bacterium (Эренбергер, 1828) — неокрашенные формы, не образующие пектиназы и протопектиназы;
2-й род — Pectobacterium (Уолди, 1945) — неокрашенные формы, образующие пектиназу и протопектиназу;
3-й род — Chromobacterium (Бергонцини, 1881) — окрашенные формы.

IV. Семейство Bacillaceae (Фишер, 1895) — подвижные бактерии, спорообразующие палочки:

1-й род — Bacillus (Кон, 1832) — клетки при спорообразовании не вздуваются или вздуваются слабо;
2-й род — Clostridium (Празновский, 1880) — клетки при спорообразовании вздуваются.

В приведенной выше системе общепринятый до сих пор род Erwinia опущен. Из него выделяется особый род Pectobacterium, в который включаются бактерии с перитрихальными жгутиками и обладающие пектолитической активностью. Те из фитопатогенных бактерий, которые такой способностью не обладают, отнесены к роду Bacterium. Эта система, рациональная сама по себе, нова и пока еще не вошла в быт, поэтому в настоящей работе мы придерживаемся той классификации, в которой роду Erwinia отводится свое место. Такое родовое название фитопатогенных бактерий широко применяется в специальной литературе как в нашей стране, так и за рубежом.

Определение вида бактерий без применения искусственных питательных сред невозможно. В связи с этим можно отметить, что при культивировании бактерий образуют весьма характерные колонии. В таком случае по одному внешнему виду можно судить о видовой принадлежности бактерий.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.

Министерство сельского хозяйства РФ

Департамент кадровой политики и образования

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ ВЕТЕРИНАРНОЙ МЕДИЦИНЫ
Систематика микроорганизмов. Морфология и строение микробов
Выполнила

Студентка II курса

Рындина Полина Дмитриевна

Буракова С.Б.
2011

Содержание
Введение
Систематика микроорганизмов
Морфология бактерий
Строение бактериальной клетки
Морфологическая характеристика грибов
Морфологическая характеристика актиномицетов (лучистых грибов по старым классификациям)
Морфологическая характеристика простейших
Введение

2. Морфология бактерий

Прокариоты отличаются от эукариот по ряду основных признаков .

1. Отсутствие истинного дифференцированного ядра (ядерной мембраны).

2. Отсутствие развитой эндоплазматической сети, аппарата Гольджи.

3. Отсутствие митохондрий, хлоропластов, лизосом.

4. Неспособность к эндоцитозу (захвату частиц пищи).

5. Клеточное деление не связано с циклическими изменениями строения клетки.

6. Значительно меньшие размеры (как правило). Большая часть бактерий имеет размеры 0,5- 0,8 микрометров (мкм) х 2- 3 мкм.

По форме выделяют следующие основные группы микроорганизмов.

1.Шаровидные или кокки ( с греч.- зерно).

Кокковидные бактерии (кокки) по характеру взаиморасположения после деления подразделяются на ряд вариантов.

2. Диплококки. Деление этих микроорганизмов происходит в одной плоскости, образуются пары клеток. Среди диплококков много патогенных микроорганизмов- гонококк, менингококк, пневмококк.

3. Стрептококки. Деление осуществляется в одной плоскости, размножающиеся клетки сохраняют связь (не расходятся), образуя цепочки. Много патогенных микроорганизмов- возбудители ангин, скарлатины, гнойных воспалительных процессов.

4. Тетракокки. Деление в двух взаимоперпендикулярных плоскостях с образованием тетрад (т.е. по четыре клетки). Медицинского значения не имеют.

5. Сарцины. Деление в трех взаимоперпендикулярных плоскостях, образуя тюки (пакеты) из 8, 16 и большего количества клеток. Часто обнаруживают в воздухе.

6. Стафилококки (от лат.- гроздь винограда). Делятся беспорядочно в различных плоскостях, образуя скопления, напоминающие грозди винограда. Вызывают многочисленные болезни, прежде всего гнойно-воспалительные.

Палочковидные формы микроорганизмов.

1.Бактерии- палочки, не образующие спор.

2.Бациллы- аэробные спорообразующие микробы. Диаметр споры обычно не превышает размера (“ширины”) клетки (эндоспоры).

3.Клостридии- анаэробные спорообразующие микробы. Диаметр споры больше поперечника (диаметра) вегетативной клетки, в связи с чем клетка напоминает веретено или теннисную ракетку.

Необходимо иметь в виду, что термин “бактерия” часто используют для обозначения всех микробов- прокариот. В более узком (морфологическом) значении бактерии- палочковидные формы прокариот, не имеющих спор.

Извитые формы микроорганизмов.

1.Вибрионы и кампилобактерии- имеют один изгиб, могут быть в форме запятой, короткого завитка.

2.Спириллы- имеют 2- 3 завитка.

3.Спирохеты- имеют различное число завитков, аксостиль- совокупность фибрилл, специфический для различных представителей характер движения и особенности строения (особенно концевых участков). Из большого числа спирохет наибольшее медицинское значение имеют представители трех родов- Borrelia , Treponema , Leptospira .

Характеристика морфологии риккетсий, хламидий, микоплазм, более подробная характеристика вибрионов и спирохет будет дана в соответствующих разделах частной микробиологии.

Данный раздел завершаем краткой характеристикой (ключем) для характеристики основных родов микроорганизмов, имеющих медицинское значение, на основе критериев, применяемых в определителе бактерий по Берджи ( Berge ).

3. Строение бактериальной клетки

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).

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).
4. Морфологическая характеристика грибов
Грибы и простейшие имеют четко ограниченное ядро и относятся к эукариотам. Грибы крупнее бактерий, в эволюционном плане близки к растениям (наличие клеточной стенки, содержащей хитин или целлюлозу, вакуолей с клеточным соком, неспособность к перемещению, видимое движение цитоплазмы). Ядерный материал грибов отделен от цитоплазмы ядерной мембраной. Дрожжевые грибы образуют отдельные овальные клетки. Плесневые грибы формируют клеточные нитеподобные структуры- гифы. Мицелий- переплетение гифов- основная морфологическая структура. У низших грибов мицелий одноклеточный, не имеет внутренних перегородок (септ). Грибы размножаются половым и бесполым (вегетативным) способом. При вегетативном размножении образуются специализированные репродуктивные структуры - споры - конидии. Они могут располагаться в специализированных вместилищах - спорангиях (эндоспоры) или отшнуровываться от плодоносящих гиф (экзоспоры). Реже наблюдают образование спор внутри клеток (оидии), являющихся сегментами гиф. Дрожжевые клетки размножаются почкованием, мицелий не образуют. Половое размножение включает взаимодействие специализированных клеток, имеющих существенные различия в морфологии у различных грибов и часто используемых как дифференциально- диагностический признак.

Для большинства видов грибов, имеющих медицинское значение, характерно наличие конидий (или экзоспор), являющихся формами неполового размножения. Их классификация во многом основывается на морфологических формах конидий. Их наиболее частые формы- бластопоры, хламидоспоры, артроспоры, конидиоспоры.

Бластоспоры - простые структуры, котрые образуются в результате почкования, с последующим отделением почки от родительской клетки, например у дрожжевых грибов.

Хламидоспоры образуются в результате увеличения гифальных клеток с образованием толстой оболочки, защищающей споры от неблагоприятных условий окружающей среды.

Артроспоры - споры, образующиеся путем фрагментации гиф на отдельные клетки. Они встречаются у дрожжеподобных грибов, возбудителя кокцидиоидоза, тканевых форм дерматофитов в волосе, кожных чешуйках и в ногтях.

Конидиоспоры - зрелые наружные споры, возникающие на дифференцированных конидиофорах (конидионосцах), отличающихся от других нитей мицелия по форме и размерам (у аспергилл, пеницилл) или располагающиеся по бокам и на концах любой ветви мицелия, прикрепляясь к ней непосредственно или тонкой ножкой.

К эндоспорам совершенных грибов относятся спорангиоспоры мукоровых грибов, развивающихся в специальных органах (спорангиях), располагающихся на вершине спорангиеносца. Споры освобождаются при разрыве стенки спорангия.

Эндоспоры обнаруживают также у тканевых форм возбудителей кокцидиоидоза. Они развиваются в круглых образованиях - сферулах, при разрыве стенки зрелой сферулы попадают во внешнюю среду.

Основное функциональное отличие спор у бактерий и грибов: у бактерий споры обеспечивают переживание в неблагоприятных условиях окружающей среды, у грибов образование спор- способ размножения.
5. Морфологическая характеристика актиномицетов (лучистых грибов по старым классификациям)
Актиномицеты - формы бактерий, имеющие истинный, не имеющий перегородок мицелий. Мицелиальный (в виде ветвящихся нитей) рост этих грамположительных бактерий придает им внешнее сходство с грибами. Это сходство усиливается вследствие наличия у высших форм актиномицетов наружных неполовых спор, которые называются конидиями.

В отличие от грибов, актиномицеты имеют прокариотическое строение клетки, не содержат в клеточной стенке хитина или целлюлозы, размножаются только бесполым путем. У низших актиномицетов мицелий фрагментируется на типичные одноклеточные бактерии. Мицелий актиномицетов подразделяют на субстратный (в субстрате) и воздушный. К мицелиальным бактериям относят микобактерии, рода накардий и актиномицетов, несколько родов высших актиномицет.

Представители рода Mycobacterium , в который входят возбудители туберкулеза, являются кислотоустойчивыми микроорганизмами, плохо воспринимающими краски. Их высокая резистентность во внешней среде , кислотоустойчивость и ряд других свойств связан с особым составом клеточной стенки, большим содержанием липидов и воска.

У представителей родов Actinomyces и Nocardia мицелий выражен в значительно большей степени, чем у микобактерий, однако в старых культурах они также проявляют тенденцию фрагментироваться на отдельные клетки неправильной формы. Микроорганизмы рода Actinomyces являются анаэробами, Nocardia - аэробами, многие из которых проявляют кислотоустойчивость.

Микроорганизмы, относящиеся к высшим актиномицетам (рода Streptomyces , Micromonospora ) образуют мицелий и размножаются наружными неполовыми спорами или конидиями. Обычным местом обитания для большинства из них является почва. Однако ряд видов актиномицет и нокардий могут инфицировать раны и вызывать образование абсцессов. Для актиномицетов характерно образование друз - плотных “зерен” в гное, представляющих собой беспорядочно переплетенные в центре нити мицелия с радиально отходящими на периферию колбовидно расширенными на концах “дубинками”. С некоторыми актиномицетами (например, стрептомицетами) связана способность выработки антибиотиков.
6. Морфологическая характеристика простейших
Имеют эукариотическое строение клетки и значительно более сложную функциональную и морфологическую организацию по сравнению с бактериями и грибами. Снаружи тело простейших покрывает эластичная и ригидная пелликула, образованная внешним слоем цитоплазмы. У некоторых видов клеточная мембрана может включать опорные фибриллы и даже минеральный скелет. Простейшие могут иметь несколько ядер. Многие простейшие способны активно двигаться за счет псевдоподий, жгутиков или ресничек. Жизненный цикл паразитических простейших нередко включает образование промежуточных форм в различных хозяевах. Основные классы простейших: саркодовые или амебы - наиболее просто устроенные простейшие, споровики (малярийные плазмодии, токсоплазмы, пневмоцисты, бабезии), жгутиконосцы (трихомонады, лейшмании), инфузории. Простейшие очень широко распространены, достаточно сказать, что малярийными плазмодиями и токсоплазмами в сумме поражено до трети населения земного шара. Всего известно около 7 тысяч видов простейших, патогенных для различных растений, животных, человека, непатогенных- во много раз больше. Простейших изучает наука протозоология.
Список литературы

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.

Содержание

Введение
Строение бактериальной клетки………………………………………..3
Химический состав бактериальной клетки…………………………….8
Пластический обмен…………………………………………………….12
Энергетический обмен………………………………………………….14
Заключение
Список литературы

Прикрепленные файлы: 1 файл

МИКРОБИОЛОИГИЯ.docx

Федеральное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

Уральский государственный лесотехнический университет

Инженерно – экологический факультет

Выполнил: А.И. Мурашова, гр. ИЭФ – 27

Шифр. спец. 241000

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

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

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

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.

Морфология бактерий
Введение
Мир микроорганизмов отличается чрезвычайным разнообразием. Микроорганизмы можно наблюдать и изучать только при помощи специального прибора — микроскопа. Величина их измеряется в микрометрах (мкм) К Микрометр составляет 1/1000 миллиметра. Величина вирусов измеряется миллимикрометрами (ммкм), равными 1/1000 микрометра, т. е.нанометрами.Морфологию более крупныхмикроорганизмов (грибы, простейшие) изучают в световом микроскопе при увеличении в 100—400 раз, а таких мелких, как бактерии, спирохеты, риккетсии и некоторые простейшие,— при увеличении в 900—1000 раз. Изучение микроорганизмов в электронном микроскопе при увеличении в 50 000— 100 000 раз позволяет выявить детали строения микробной клетки.Бактерии прекрасно себя чувствуют в воде, охлаждающей ядерныереакторы; остаются жизнеспособными, получив дозу радиации в 10 тыс. раз превышающую смертельную для человека. Они выдерживали двухнедельное пребывание в глубоком вакууме; не погибали и в открытом космосе, помещенные туда на 18 часов, под смертоносным воздействием солнечной радиации.
1.Общие свойства бактерийМалые размеры (размеры микроорганизмов измеряются в мкм, 1 мкм = 1-6 м);Высокая скорость обменныхпроцессов. Это связано с большим отношением поверхности обмена к объему клетки. Для микроорганизмов вся поверхность клетки является поверхностью обмена. Так как клетки бактерий самые мелкие, то они растут и развиваются быстрее всех микроорганизмов, за ними следуют дрожжи и грибы. В свою очередь, скорость обменных процессов у микроорганизмов в десятки и сотни тысяч раз выше, чем у животных. Широкое распространениев природе. Малые размеры микроорганизмов имеют значение для экологии. Микроорганизмы могут распространяться с воздушными потоками и существуют повсюду;Пластичность обмена – высокая способность к адаптации (приспособлению к новым условиям существования). Несравненно большая гибкость обменных процессов у микроорганизмов по сравнению с растениями и животными объясняется их способностью синтезироватьиндуцибельные ферменты, т.е. ферменты, которые образуются в клетке только при наличии в среде соответствующих веществ;Высокая степень изменчивости. Более высокая степень изменчивости микроорганизмов по сравнению с макроорганизмами связана с тем, что большинство микроорганизмов являются одноклеточными организмами. На отдельную клетку воздействовать легче, чем на организм, состоящий из множестваклеток. Высокая степень изменчивости, быстрый рост и развитие, высокая скорость обменных процессов, образование многочисленного потомства – все эти свойства микроорганизмов делают их чрезвычайно удобными объектами для генетического анализа, так как опыты можно проводить в короткие сроки на огромном числе особей.
По типу питания бактерии делят на две группы:
Автотрофные бактерии синтезируют органическиевещества из неорганических. В зависимости от того, какую энергию используют автотрофы для синтеза органических веществ, различают фото- (зеленые и пурпурные серобактерии) ихемосинтезирующие бактерии (нитрифицирующие, железобактерии, бесцветные серобактерии и др.).
Гетеротрофные бактерии питаются готовыми органическими веществами отмерших остатков (сапротрофы) или живых растений, животных и человека(симбионты).
К сапротрофам относятся бактерии гниения и брожения. Первые расщепляют азотсодержащие соединения, вторые — углерод-содержащие. В обоих случаях выделяется энергия, необходимая для их жизнедеятельности.
Прокариоты отличаются отэукариот по ряду основных признаков:
1. Отсутствие истинного дифференцированного ядра (ядерной мембраны).
2. Отсутствие развитой эндоплазматической сети, аппаратаГольджи.
3. Отсутствие митохондрий, хлоропластов, лизосом.
4. Неспособность к эндоцитозу (захвату частиц пищи).
5. Клеточное деление не связано с циклическими изменениями строения клетки.
6. Значительно меньшие размеры (как правило). Большая часть бактерий имеет размеры 0,5- 0,8 микрометров (мкм) х 2- 3 мкм.
По форме выделяют следующие основные группы.

Чтобы читать весь документ, зарегистрируйся.

Связанные рефераты

Морфология бактерий

. 2. Морфология бактерий (размеры, особенности строения, размножения и др.).

12 Стр. 163 Просмотры

Морфология бактерий

. характеристика бактерий. Форма, размеры клеток, размножение. Подвижность.

20 Стр. 58 Просмотры

бактерии

. Бактерии — это примитивные одноклеточные живые организмы. Прямо или косвенно.

Бактерии

. НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ РЕФЕРАТ НА ТЕМУ: "БАКТЕРИИ" [pic].

7 Стр. 9 Просмотры

Морфология

. Содержание Введение Глава 1. Характеристика ожирения 1.1 Причины и степени ожирения 1.2 Формы ожирения.

Читайте также: