ćwiczenia V bakterie mikrobiologia - Mikrobiologia - Shallti

ćwiczenia V bakterie mikrobiologia.doc
(20659 KB) Pobierz
1. Budowa ściany komórkowej. Murena i jej funkcje w komórce. Wiązania poprzeczne, mostki
pentapeptydowe. Lizozym. Protoplast. Sferoplast.
Bakterie - prokariotyczne organizmy jednokomórkowe. Cechuje je fizjologiczna różnorodność i plastyczność,
zdolność do szybkiego wzrostu i metabolizmu. Wielkość form kulistych od 1 do kilku mikrometrów (μm).
Średnica form kulistych 0,5-1 μm.
Formy pałeczkowate, długość: do 10μm, a średnica nie przekracza 1μm.
Komórki o kształcie nitkowatym osiągają długość 20 μm, a formy spiralne 40 μm.
Wysoko stosunek powierzchni do objętości.
Cechą charakterystyczną bakterii jest układ pojedynczych osobników. Powstawanie układu ziarniaków zależy
od liczby płaszczyzn podziału. Formy kuliste mogą tworzyć charakterystyczne zespoły komórek: dwoinki,
czwórniaki, pakietowce. Gdy komórka dzieli się w jednej płaszczyźnie powstają pojedyncze ziarniaki
(micrococcus), dwoinki (diplococcus) lub paciorkowce (streptococcus). Przy podziale w trzech płaszczyznach
dają pakietowce (sarcina), gdy komórki dzielą się równomiernie w czasie, lub tworzą się gronkowce
(staphylococcus), gdy podział następuje nierównomiernie w czasie.
Komórki cylindryczne dzielą się w płaszczyźnie prostopadłej do dłuższej osi i mogą tworzyć krótsze lub
dłuższe łańcuszki oraz inne układy przestrzenne jak: palisady, ugrupowanie w kształcie liter V, X, Y. Formy
spiralne występują pojedynczo, nie dają form złożonych.
Niektóre bakterie – promieniowce – morfologią i sposobem rozmnażania przypominają grzyby strzępkowe.
Jednak budowa komórki oraz skład chemiczny ściany komórkowej wyraźnie wskazują na podobieństwo do
bakterii gramdodatnich. Mają kształt prostych lub lekko zakrzywionych pałeczek o długości 10-50 μm i
średnicy 1-1,5 μm. Kolonie promieniowców stanowią rozgałęziające się układy komórek, tworząc tzw.
pseudogrzybnię. Pseudogrzybnia promieniowców składa się z dwóch podstawowych struktur tj.
pseudogrzybni substratowej i pseudogrzybni powietrznej, na której powstają różne kształty spor
(konidia) lub sporangia.
Komórka bakteryjna składa się z elementów podstawowych: ściany komórkowej, blony cytoplazmatycznej,
cytoplazmy i nukleoidu, a także z innych struktur biologicznych (rybosomy i mezosomy). Niektóre mogą
również mieć rzeski, otoczki oraz gromadzić materiały zapasowe w postaci związków organicznych i
nieorganicznych. Występują 2 osłony: wewnętrzna – błona cytoplazmatyczna i zewnętrzna – ściana
komórkowa.
Budowa ściany komórkowej
Ściana komórkowa jest zewnętrzna osłoną komórki i strefą jej kontaktu ze środowiskiem, nadaje ponadto
komórce charakterystyczny kształt. Stanowi także barierę ochronną przed czynnikami fizycznymi i
chemicznymi środowiska, jak również przed innymi mikroorganizmami. Chroni komórke przed skutkami
zmian ciśnienia osmotycznego środowiska, działania detergentów oraz uszkodzeniami mechanicznymi. Jest
całkowicie przepuszczalna dla soli i wielu innych substancji drobnocząsteczkowych.
Jedynie mikoplazmy nie mają ściany komórkowej (Mycoplasmatales) – nie są zdolne do życia poza
organizmem gospodarza.
Ściana komórkowa wraz z błoną plazmatyczną stanowią około 25% masy komórki. Przestrzeń przylegające
bezpośrednio do błony cytoplazmatycznej to przestrzeń peryplazmatyczna i ma konsystencje żelu.
Skład ściany komórkowej:
- peptydoglikan (PG) – inaczej mureina (peptydoglikan), stanowi szkielet podporowy ściany
- lipoproteidy
- lipopolisacharydy
- białka
BUDOWA ŚCIAN KOMÓRKOWYCH
Gram +
Gram - zbudowana z wielu warstw peptydoglukanu
- 1-3 warstw peptydoglukanu, (mureiny) o
(znacznie grubsza, do 40 warstw peptydoglikanu)
grubości 2-3 nm (ok. 10% ściany komórkowej)
(50- 90% ściany kom.), peptydoglikan odwodniony
- potraktowanie alkoholem tak cienkiej warstwy nie
etanolem zostaje uszczelniony,
jest wystarczające by zamknąć pory komórkowe,
- alkohol powoduje wytrącanie się szkieletu
-Ściana kom. jest cieńsza, zawiera mniej
cukrowego oraz denaturację peptydów,
peptydoglikanu
- efektem tego jest trwałe zamknięcie porów między - barwnik więc zostaje wymywany, a komórka
warstwami mureiny i zatrzymanie barwnika w
przybiera kolor różowy.
komórce.
-barwią się na fioletowo (brązowe – dobarwiane)
Peptydoglikan – murena, tworzy tzw. warstwę sztywną, zbudowany z łańcuchów dwóch pochodnych
cukrowych: N-acetyloglukozaminy (GlcNAc) i kwasy N-acetylomuraminowego (MurNAc) połączonych
wiązaniem glikozydowym β-1,4. Łańcuch polisacharydowy łączy się z pentapeptydem o składnie
aminokwasowym charakterystycznym dla określonego gatunku bakterii. Pomiędzy poszczególnymi
łańcuchami Peptydoglikan tworzą się wiązania krzyżone lub mostki międzypeptydowe składające się z
jednego rodzaju aminokwasu (np. u Staphylococcus aureus) lub z kilku aminokwasów ( np. Streptococcus
pneumoniae i Micrococcus luteus)
W peptydoglikanie są obecne aminokwasy szeregu D (oprucz aminokwasów L), co sprawia że jest on bardzo
odporny na działanie enzymów proteolitycznych, np. lizozymu wytwarzanych przez organizmy wyższe.
Ściana komórkowa bakterii:
Gram +
- Peptydoglikan
- warstwa plastyczna:
- kwasy tejchojowe (polimery 8-50 cząsteczek fosforanu glicerolu lub fosforanu rybitolu podstawione
resztami aminokwasów (najczęściej D-alaniny)
- tejchuronowe
- lipotejchojowe (łączą się przez ściane komórkową z błoną cytoplazmatyczną gdzie są umiejscowione,
wywołują reakcję zapalną w organizmie)
- białko M (chroni bakterie przed fagocytozą)
- białko A
- białka na zewnętrznej stronie błony
- błona komórkowa
- białka strukturalne błony komórkowej (wewnątrz błony)
- białka wewnętrznej strony błony komórkowej
Warstwę sztywną tworzy peptydoglikan. Warstwę plastyczną tworzy kilka rodzajów heteropolimerów kwasów:
teichojowych, teichouronowych i lipoteichojowych ( nadają komórce ładunek ujemny)
Gram –
- peptydoglikan ( 1-3 warstwa) – pokryty błoną zewnętrzną ( oddziels przestrzeń peryplazmatyczną od warstwy
plastycznej)
- błona zewnętrzna – warstwa plastyczna zawierająca fosfolipidy, białka lipoproteiny Brauna, lipopolisacharydy
- lipopolisacharydy – 3 regiony: lipid A, oligosacharydowi rdzeń, O-swoisty boczny łańcuch
polisacharydowy
- białka porynowe ( białko funkcjonalne)
- przestrzeń peryplazmatyczna (oddziela peptydoglikan od warstwy plastycznej)
Dominująca część ściany to warstwa plastyczna (błona zew.)
lizozym – enzym hydrolizujący wiązanie pomiędzy GlcNaC (N-acetyloglukozamina) i NAcMurA (kwas Nacetylumuraminowy) w peptydoglikanie
protoplasty – komórka całkowicie pozbawiona ściany, otoczona jedynie przez błonę cytoplazmatyczną (
działanie lizozymu za ścianę kom. bakterii Gram +) ma zawsze kształt kulisty, wrażliwe na ciśnienie osmotyczne
(środowisko hipertoniczne utrzymuje je przy życiu)
sferoplasty – bakterie Gram – potraktowane lizozymem, zachowują pewną ilość składników ściany komórkowej
2. Elementy plastyczne ściany komórkowej bakterii Gram-dodatniej i Gram-ujemnej. LPS – budowa i
funkcja. Przestrzeń peryplazmatyczna.
Błona zewnętrzna (OM) – warstwa plastyczna zawierająca fosfolipidy (PH), białka, lipoproteinę Brauna (LP)
i lipopolisacharydy (LPS)
Wykazuje zmiany faz (tranzycji) z fazy płynnej w fazę stałą.
Lipopolisacharyd – LPS składa się z trzech regionów:
- lipid A (LA) – centrum biologiczne endotoksyny, disacharyd glukozoaminylowy (GlcN) związany z
długołańcuchowymi kw. Tłuszczowymi i resztami fosforanu, powoduje szok toksyczny.
- O-swoisty boczny łacuch polisacharydowy (zbudowany z reszt cukrowych i kwas sjadowy) –
determinuje właściwości serologiczne (swoistość antygenową) lipopolisacharydu
- oligosacharydowi rdzeń (zbud. Z cząsteczek kw. Keto-3-deoksy-D-mannooktulozonowego (region
Kod) związanego z fosforanami oraz z podjednostek cukrowych ( heksoz i heptoz) – czynnik
swoistości serologicznej
LPS- pod względem budowy chemicznej i funkcji biologicznej jest endotoksyną, ma znaczenie w
diagnostyce bakteriologicznej i epidemiologii. Endotoksyna jest specyficzna dla bakterii gramujemnych.
Przestrzeń przylegające bezpośrednio do błony cytoplazmatycznej to przestrzeń peryplazmatyczna i ma
konsystencje żelu. Występują tam białka unieczynniające np. antybiotyki, białka wiążące aminokwasy,,
sacharydy, peptydy, witaminy, a także enzymy ( α-amylaza, nukleazy) degradujące polimery zw.
Chemicznych o znaczeniu biologicznym.
3. Cechy charakterystyczne błony komórkowej bakterii.
Cechą charakterystyczną budowy komórek bakteryjnych jest brak otoczonych błoną organelli,
takich jak jądro komórkowe czy mitochondrium, które występują u wszystkich innych organizmów
żywych – grzybów, roślin, protistów i zwierząt. Wielkość komórek bakterii mieści się w zakresie od
0,2 μm dla nanobakterii do 750 μm u Thiomargarita namibiensis. Mogą mieć różne kształty, np.
kulisty, pałeczkowaty lub spiralny. Niektóre bakterie potrafią łączyć się ze sobą, tworząc luźne,
charakterystyczne układy przestrzenne (np. pakietowce, paciorkowce, trychomy).
4. Budowa i rola otoczek bakteryjnych. Osłony bakteryjne.
Otoczka – gęsta warstwa egzopolisacharydów ściśle związana z powierzchnią komórki
Śluz – warstwa związana w sposób luźny lub występująca w pożywce
Większość otoczek składa się z polisacharydów, nazywane glikokaliksem. (fibryle polisacharydowe – wiążą
się z kwasem tejchojowym- gramdodatnie, z częścią sacharydową lipopolisacharydu - gramujemne)
Funkcje otoczek:
- chronią przed wysychaniem
- chronią przed działaniem antybiotyków
- regulują wnikanie różnych cząsteczek do wnętrza komórki
- pełią rolę w nieswoistej adhezji
- chronią przed fagocytozą ( u b. chorobotwórczych)
5. Rzęska – budowa i funkcja. Typy urzęsienia. Fimbrie, pilusy – budowa, rodzaje i funkcje.
Fimbrie – (pilusy) długie, cienkie, proste wyrostki białkowe. Średnica 3-25 nm, długość 0,2 – 12 μm (krótsze
niż rzęski); są zbudowane z białka piliny; zwiększają powierzchnię absorpcyjną, uczestniczą w procesach
adhezji, umożliwiają agregacje (skupianie się), tworzenie biofilmów na gładkiej powierzchcni
Rzęski – długie, nitkowate, spiralnie skręcone organelle umożliwiające ruch; są to wyrostki zaczepione
jednym końcem w błonie cytoplazmatycznej i łączące się z cytoplazmą; mają kształt skręconej spirali;
zbudowane z heliakalnie zwiniętych łańcuchów białka – flegaliny’ średnica 10-20 nm, długość 5-20 μm;
komórka bakteryjna może mieć 1-100 rzęsek
Składają się z trzech części:
- ciała podstawowego – zakotwicza komórke w błonie cytoplazmatycznej; składa się z rdzenia i 1 lub
2 par pierścieni białkowych
- haka (zaczepu) – część zagięta, zespolony z ciałem podstawowym; zbudowany z białka
- filamentu rzęskowego (włókna) – 5-11 nici flageliny, które skręcają się spiralnie tworząc puste
wewnątrz włókno
6. Nukleoid – charakterystyka. Różnice między nukleoidem i jądrem eukariotycznym.
Nukleoid – podstawowy element ultrastruktury bakterii, zawiera całkowitą informacje genetyczną i spełnia
funkcje jądra. Jego organizacja jest odmienna i uproszczona w porównaniu z jądrem kom. eukariotycznych.
Jest to podwójna nić DNA w postaci spiralnie skręconej, koliście zamkniętej i ściśle upakowanej struktury
zawieszona bezpośrednio w cytoplaźmie. Zawiera zespół genów dlatego jest określany chromosomem
bakteryjnym, czyli genoforem. Geny są ułożone w zespołach (clusters), które determinują specyficzny szlak
metaboliczny, konkretną ceche, czy określony proces.
7. Ruchome elementy genetyczne – rodzaje i funkcje.
Plazmid – dodatkowy nośnik inf. Genetycznej; koliste lub rzadziej liniowe cząsteczki DNA
pozachromosomowego występujące obok DNA nukleoidu; odpowiedzialne za wiele funkcji metabolicznych
komórki (lekooporność, proces fermentacji laktozy, wytwarzanie bakteriocyn).
8. Budowa rybosomy prokariotycznego.
Rybosomy (70S) odgrywaj,ą główną rolę jako centra syntezy białek, są to struktury o wielkości około 14-30
nm, zbudowane z kawasu rybonukleinowego, połączone z białkami. Biała rybosomalne są białkami
złożonymi, najczęściej zasadowymi; od 5000 do 50000 rybosomów w komórce. Występują w całej
cytoplaźmie pojedynczo lub w skupieniach tzn. w polirybosomach lub polisomach. Są mniejsze niż rybosomy
eukariotyczne, składają się z podjednostek 30S (1 cz. rRNA i 21 białek S) i 50S (2 cz. rRNA i 34 białka L)
9. Materiały zapasowe bakterii.
Materiałami zapasowymi bakterii są różnorodne substancje, takie jak glikogen, polifosforan, siarka lub
polihydroksyalkaniany (jak polihydroksymaślan). Magazynują je w ziarnkach, z których mogą być uwalniane
w razie potrzeby. Fotosyntetyczne bakterie planktoniczne należące do Cyanobacteria wytwarzają pęcherzyki
gazu, dzięki którym mogą regulować głębokość, na której się znajdują w toni wodnej, optymalizując w ten
sposób warunki środowiska, co w cyklu 24-godzinnym, obserwujemy jako dobowe migracje pionowe.
Plik z chomika:
Shallti
Inne pliki z tego folderu:


notatki mikro egzamin.rtf (33896 KB)
Życie bakterii Kunicki-Goldfinger Władysław J.H.pdf (30 KB)
 PRAKTYCZNY I.docx (17 KB)
 ćwiczenia VI przetrwalniki.doc (33 KB)
 I kolokwium Mikrobiologia 1-4.doc (685 KB)
Inne foldery tego chomika:

Analiza genetyczna
 Angielski
 Biochemia
 Biofizyka
 Biologia komórki
Zgłoś jeśli naruszono regulamin





Strona główna
Aktualności
Kontakt
Dział Pomocy
Opinie


Regulamin serwisu
Polityka prywatności
Copyright © 2012 Chomikuj.pl