Mikrobiologia Wstęp do budowy komórki bakteryjnej

Państwowa Wyższa Szkoła Zawodowa w Krośnie
Mikrobiologia
Wstęp do budowy komórki bakteryjnej
Dr n. biol. Henryk Różański
Laboratorium Biologii Przemysłowej i Eksperymentalnej
Procaryota
• Nie mają wyodrębnionego jądra otoczonego
błoną.
• DNA występuje w cytoplazmie jako koliście
zamknięta cząsteczka.
• Pojedynczy chromosom Procaryota zawiera
wszystkie informacje niezbędne do
odtworzenia komórki.
• W komórce mogą istnieć dodatkowe koliste
cząsteczki DNA – plazmidy.
http://scienceaid.co.uk/biology/micro/bacteria.html
http://pathmicro.med.sc.edu/fox/protype.htm
Procaryota
• Komórka prokariotyczna nie zawiera
wydzielonych organelli błonowych.
• Każdy podział wnętrza komórki na przedziały
(kompartmentacja) jest mniej wyraźny niż u
jądrowych – Eucaryota.
• Rybosomy prokariotyczne są stosunkowo małe,
70S.
• Właściwości prokariotycznych rybosomów i
enzymów, budowa ścian komórkowych, są
podstawą selektywnego działania szeregu
antybiotyków.
Procaryota
• Procaryota są słabo zróżnicowane
morfologicznie.
• Można wyróżnić kilka podstawowych
kształtów, pochodnych kuli, prostych lub
zakrzywionych cylindrów.
• Małe zróżnicowanie kształtów, ale wielka
różnorodność metaboliczna.
• Niektóre mogą żyć beztlenowo.
Procaryota
• Energię uzyskują w drodze fermentacji lub
oddychania beztlenowego.
• Niektóre są zdolne wykorzystywać energię z
energii słonecznej, ze związków organicznych
lub nawet z CO2, albo z utleniania związków
nieorganicznych lub metali.
• Niektóre mają zdolność wiązania azotu
atmosferycznego.
Cell Wall
Protects the cell and maintains its shape, bacteria
can be catagorized according to their cell wall type:
Gram positive walls are thick with little lipid. Gram
negative walls are much thinner, with two layers.
Capsule
Some bacteria have a slimy layer of polysaccharides
and polypeptides, allowing them to attach to
objects and providing protection.
70s Ribosomes
These are for performing protein synthesis. Are
smaller than the 80s ribosomes in eukaryotic cells
Flagellum
Another optional feature, is a projection that
moves around to allow the cell to move. A cell may
have multiple flagella arranged around it.
Nuclear Material
A folded mass of DNA and RNA, also called the
nuclear zone - containing all the genes required for
vital functions.
Plasmid
Plasmids are additional rings of genetic material
that aren't essential to the cell, often contains
genes for antibiotic resistance.
Mesosome
An infolding of the membrane that is the site of
respiration (like a mitochondrion) - it's shape
improves surface area. The existance of the
mesosome is disputed, and most scientists believe
it is a mistake in electron microscope technique.
http://scienceaid.co.uk/biology/micro/bacteria.html
wg Z. Anusz 1999 r.
http://www.dentistry.leeds.ac.uk/OROFACE/PAGES/micro/micro.html
http://www.scienceprofonline.org/microbiologyidentificationofbacteria
Kolonie - kształty
• Wygląd kolonii bakterii (ugrupowania bakterii
na podłożu stałym) to ważna cecha
rozpoznawcza.
wg Z. Anusz 1999 r.
http://medical-dictionary.thefreedictionary.com/bacterium
http://www.quora.com/Bacteria
Protocyt - wielkość
• Wielkość: formy kulise – 0,5-2 um, formy
cylindryczne 0,5x1-7 um.
• Większość komórek bakterii ma kształt
cylindra o średnicy nie przekraczającej 1 um i
długość do 5 um.
• Bakterie z rodzaju Pseudomonas mają
średnice 0,4-0,7 ug i długość 2-3 um.
• Średnica ziarniaków wynosi niekiedy tylko 0,5
um.
Protocyt - wielkość
• Do dużych bakterii, rosnących bardzo powoli
należą Chromatium okenii, Thiospirillum
jenense, Achromatium.
Photo: Chromatium okenii by Raymond Cox, University of Southern Denmark
http://www.jgi.doe.gov/sequencing/why/purple-sulfur-bacteria.html
Achromatium
http://www.pmbio.icbm.de/mikrobiologischer-garten/eng/enanswer058.htm
Protocyt
• Cała informacja genetyczna zawarta jest w
chromosomie bakteryjnym, zbudowanym z 1
cząsteczki DNA.
• Długość cząsteczki DNA 0,25-3 mm.
• DNA jest koliście zamknięty, bez histonów.
http://sation.in/?page_id=260
Protocyt, bacteria
• Bakterie rozmnażają się przez
podział poprzeczny.
• Podczas podziału w komórce rozwija
się przegroda, poczynając od
obwodu komórki w stronę jej
wnętrza.
• Niektóre bakterie rozmnażają się
przez pączkowanie lub wypustki
cytoplazmatyczne.
• Podział komórki poprzedzony jest
replikacją, czyli podwojeniem
chromosomu bakteryjnego.
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK21650/
http://www.uic.edu/classes/bios/bios100/lecturesf04am/lect06.htm
http://www.harunyahya.com/books/science/microworld_miracle/microworld_mirac
le_02.php
Protocyt
• Komórki prokariotyczne (z wyjątkiem np.
Mycoplasma) są pokryte ścianą komórkową.
Zawiera ona szkielet zbudowany z peptydoglikanu
(mureina) – polimeru specyficznego dla bakterii.
extras.springer.com
http://browseyard.com/science/study-about-morphology-of-bacteria-essay-onmorphology/
Protocyt
• Mezosomy – wpuklenia błony komórkowej do
wnętrza komórki, niekiedy ponakładane na
siebie (zachodzące na siebie), artefakty
powstałe podczas przygotowania preparatów,
wskutek uszkodzenia błon, ponadto
powstające pod wpływem niektórych
chemioterapeutyków, uszkadzających
strukturę błon komórkowych i ścian
komórkowych. Nie występują w żywych
komórkach.
Protocyty
• Mezosomy zostały opisane w 1959 r. przez J.D.
Robertson’a / Robertson, JD (1959). "The ultra
structure of cell membranes and their derivatives,
Biochem". Soc. Syrup : 3/.
http://home.earthlink.net/~dayvdanls/pcelldiv.htm
http://www.imagefree.org/freeimage/ViewImage.aspx?imageId=27694
http://en.wikipedia.org/wiki/Mesosome
Lamelle
• U bakterii z rodzaju Nitrobacter, Nitrosomonas i
Nitrosococcus występują pakiety lamelli, utworzone z
równolegle ułożonych płaskich pęcherzyków.
http://microbewiki.kenyon.edu/index.php/Nitrosomonas
(a: Nitrobacter winogradskyi-2,500x;
b: N. winogradskyi cytomembranes 213,000x;
c: Nitrosomonas europaea-2,500x;
d: cytoplasmic membranes in N.
http://classroom.sdmesa.net/eschmid/Lecture15-Microbio.htm
europaea)
Protocyty, lamelle
• Wewnątrzkomórkowe błony cytoplazmatyczne
są rozwinięte u bakterii purpurowych (tworzą
struktury rurkowate, blaszkowate i
pęcherzykowate). Struktury te zawierają
barwniki, np. bakteriochlorofil, karotenoidy.