Pili su za kontakt između stanica. Laboratorijska dijagnoza pokretljivosti bakterija
Tijelo bakterije predstavljeno je jednom stanicom. Oblici bakterija su raznoliki. Građa bakterija razlikuje se od građe životinjskih i biljnih stanica.
Stanici nedostaju jezgra, mitohondriji i plastidi. Nositelj nasljedne informacije DNK nalazi se u središtu stanice u presavijenom obliku. Mikroorganizmi koji nemaju pravu jezgru klasificiraju se kao prokarioti. Sve bakterije su prokarioti.
Pretpostavlja se da na zemlji postoji više od milijun vrsta ovih nevjerojatnih organizama. Do danas je opisano oko 10 tisuća vrsta.
Bakterijska stanica ima stijenku, citoplazmatsku membranu, citoplazmu s inkluzijama i nukleotid. Od dodatnih struktura, neke stanice imaju flagelu, pili (mehanizam za lijepljenje i držanje na površini) i kapsulu. U nepovoljnim uvjetima neke bakterijske stanice mogu formirati spore. Prosječna veličina bakterija je 0,5-5 mikrona.
Vanjska struktura bakterija
Riža. 1. Građa bakterijske stanice.
stanične stijenke
- Stanična stijenka bakterijske stanice njezina je zaštita i potpora. On daje mikroorganizmu njegov specifičan oblik.
- Stanična stijenka je propusna. Hranjive tvari prolaze kroz njega iznutra, a metabolički produkti (metabolizam) van.
- Neke vrste bakterija proizvode posebnu sluz koja podsjeća na kapsulu koja ih štiti od isušivanja.
- Neke stanice imaju flagele (jedan ili više) ili resice koje im pomažu da se kreću.
- Bakterijske stanice koje postaju ružičaste na boji po Gramu ( gram negativan), stanična stijenka je tanja, višeslojna. Enzimi koji razgrađuju hranjive tvari oslobađaju se prema van.
- Bakterije koje postaju ljubičaste na mrlji po Gramu gram-pozitivna), stanična stijenka je debela. Hranjive tvari koje ulaze u stanicu razgrađuju se u periplazmatskom prostoru (prostoru između stanične stijenke i citoplazmatske membrane) hidrolitičkim enzimima.
- Na površini stanične stijenke nalaze se brojni receptori. Na njih su vezani ubojice stanica – fagi, kolicini i kemijski spojevi.
- Zidni lipoproteini u nekim vrstama bakterija su antigeni, koji se nazivaju toksini.
- Dugotrajnim liječenjem antibioticima i iz niza drugih razloga, neke stanice gube svoju membranu, ali zadržavaju sposobnost razmnožavanja. Oni dobivaju zaobljen oblik - L-oblik i mogu se dugo čuvati u ljudskom tijelu (koke ili bacili tuberkuloze). Nestabilni L-oblici imaju sposobnost povratka u svoj izvorni oblik (reverzija).
Riža. 2. Na fotografiji struktura bakterijske stijenke gram-negativnih bakterija (lijevo) i gram-pozitivnih (desno).
Kapsula
U nepovoljnim uvjetima okoline, bakterije formiraju kapsulu. Mikrokapsula čvrsto prianja uz zid. Može se vidjeti samo elektronskim mikroskopom. Makrokapsulu često tvore patogeni mikrobi (pneumokoki). Kod Klebsiella pneumonije uvijek se nađe makrokapsula.
Riža. 3. Na fotografiji, pneumokok. Strelice označavaju kapsulu (uzorak difrakcije elektrona ultratankog presjeka).
ljuska nalik kapsuli
Ljuska nalik kapsuli je tvorba koja je slabo povezana sa staničnom stijenkom. Zahvaljujući bakterijskim enzimima, ovojnica nalik kapsuli prekrivena je ugljikohidratima (egzopolisaharidima) vanjskog okruženja, što osigurava prianjanje bakterija na različite površine, čak i one potpuno glatke.
Na primjer, streptokoki, ulazeći u ljudsko tijelo, mogu se držati zajedno sa zubima i srčanim zaliscima.
Funkcije kapsule su različite:
- zaštita od agresivnih uvjeta okoline,
- osiguravanje adhezije (adhezije) s ljudskim stanicama,
- posjedujući antigenska svojstva, kapsula ima toksični učinak kada se unese u živi organizam.
Riža. 4. Streptokoki se mogu lijepiti sa zubnom caklinom i zajedno s drugim mikrobima uzrok su karijesa.
Riža. 5. Na fotografiji, poraz mitralne valvule kod reumatizma. Razlog su streptokoki.
Flagella
- Neke bakterijske stanice imaju flagele (jedan ili više) ili resice koje im pomažu da se kreću. Flagele sadrže kontraktilni protein flagelin.
- Broj flagela može biti različit - jedan, hrpa flagella, flagella na različitim krajevima stanice ili po cijeloj površini.
- Kretanje (nasumično ili rotacijsko) provodi se kao rezultat rotacijskog kretanja flagela.
- Antigenska svojstva flagella imaju toksični učinak u bolesti.
- Bakterije koje nemaju flagele, prekrivene sluzom, mogu kliziti. Vodene bakterije sadrže vakuole u količini od 40-60, ispunjene dušikom.
Omogućuju ronjenje i uspon. U tlu se bakterijska stanica kreće kroz kanale tla.
Riža. 6. Shema pričvršćenja i rada flageluma.
Riža. 7. Fotografija prikazuje različite vrste flageliranih mikroba.
Riža. 8. Fotografija prikazuje različite vrste flageliranih mikroba.
pijenje
- Pili (resice, fimbrije) prekrivaju površinu bakterijskih stanica. Resica je spiralno uvijena tanka šuplja nit proteinske prirode.
- General je pio osiguravaju adheziju (adheziju) sa stanicama domaćinima. Njihov broj je ogroman i kreće se od nekoliko stotina do nekoliko tisuća. Od trenutka vezanja, bilo koji .
- seksualne pile promicati prijenos genetskog materijala s darivatelja na primatelja. Njihov broj je od 1 do 4 po ćeliji.
Riža. 9. Fotografija prikazuje E. coli. Vidljive flagele i piće. Fotografija je snimljena tunelskim mikroskopom (STM).
Riža. 10. Fotografija prikazuje brojne pili (fimbrije) u kokama.
Riža. 11. Fotografija prikazuje bakterijsku stanicu s fimbrijama.
citoplazmatska membrana
- Citoplazmatska membrana nalazi se ispod stanične stijenke i lipoprotein (do 30% lipida i do 70% proteina).
- Različite bakterijske stanice imaju različit lipidni sastav membrana.
- Membranski proteini obavljaju mnoge funkcije. Funkcionalni proteini su enzimi zbog kojih dolazi do sinteze njegovih različitih komponenti na citoplazmatskoj membrani itd.
- Citoplazmatska membrana sastoji se od 3 sloja. Dvostruki fosfolipidni sloj prožet je globulinima koji osiguravaju transport tvari u stanicu bakterije. Ako ne uspije, stanica umire.
- Citoplazmatska membrana je uključena u sporulaciju.
Riža. 12. Na fotografiji se jasno vidi tanka stanična stijenka (CS), citoplazmatska membrana (CPM) i nukleotid u središtu (bakterija Neisseria catarrhalis).
Unutarnja struktura bakterija
Riža. 13. Fotografija prikazuje strukturu bakterijske stanice. Građa bakterijske stanice razlikuje se od građe životinjskih i biljnih stanica – stanici nedostaju jezgra, mitohondriji i plastidi.
Citoplazma
Citoplazma je 75% vode, preostalih 25% su mineralni spojevi, proteini, RNA i DNK. Citoplazma je uvijek gusta i nepomična. Sadrži enzime, neke pigmente, šećere, aminokiseline, zalihe hranjivih tvari, ribosome, mezosome, granule i sve vrste drugih inkluzija. U središtu stanice koncentrirana je tvar koja nosi nasljednu informaciju – nukleoid.
Granule
Granule se sastoje od spojeva koji su izvor energije i ugljika.
mezozomi
Mezosomi su derivati stanica. Imaju drugačiji oblik – koncentrične membrane, vezikule, tubule, petlje itd. Mezosomi imaju vezu s nukleoidom. Sudjelovanje u diobi stanica i stvaranju spora njihova je glavna svrha.
Nukleoid
Nukleoid je analogan jezgri. Nalazi se u središtu ćelije. U njemu je lokalizirana DNK - nositelj nasljedne informacije u presavijenom obliku. Neupletena DNK doseže duljinu od 1 mm. Nuklearna tvar bakterijske stanice nema membranu, nukleolu i skup kromosoma, te se ne dijeli mitozom. Prije diobe nukleotid se udvostručuje. Tijekom diobe broj nukleotida raste na 4.
Riža. 14. Fotografija prikazuje dio bakterijske stanice. U središnjem dijelu vidljiv je nukleotid.
plazmidi
Plazmidi su autonomne molekule umotane u prsten dvolančane DNK. Njihova je masa mnogo manja od mase nukleotida. Unatoč činjenici da su nasljedne informacije kodirane u DNK plazmida, oni nisu vitalni i neophodni za bakterijsku stanicu.
Riža. 15. Fotografija prikazuje bakterijski plazmid. Fotografija je snimljena elektronskim mikroskopom.
ribosomi
Ribosomi bakterijske stanice sudjeluju u sintezi proteina iz aminokiselina. Ribosomi bakterijskih stanica nisu ujedinjeni u endoplazmatski retikulum, kao u stanicama koje imaju jezgru. Upravo ribosomi često postaju "meta" mnogih antibakterijskih lijekova.
Uključci
Inkluzije su metabolički produkti nuklearnih i nenuklearnih stanica. Predstavljaju zalihe hranjivih tvari: glikogena, škroba, sumpora, polifosfata (valutina) itd. Kada su obojene, inkluzije često poprimaju drugačiji izgled od boje boje. Možete dijagnosticirati prema valuti.
Oblici bakterija
Oblik bakterijske stanice i njezina veličina od velike su važnosti za njihovu identifikaciju (prepoznavanje). Najčešći oblici su sferni, štapićasti i zavijeni.
Tablica 1. Glavni oblici bakterija.
globularne bakterije
Kuglaste bakterije nazivaju se koki (od grčkog coccus - zrno). Složeni su jedan po jedan, dva po dva (diplokoki), u vrećice, lančiće i poput grozdova. Ovaj raspored ovisi o načinu diobe stanica. Najštetniji mikrobi su stafilokoki i streptokoki.
Riža. 16. Fotografija prikazuje mikrokoke. Bakterije su okrugle, glatke, bijele, žute i crvene. Mikrokoki su u prirodi sveprisutni. Žive u različitim šupljinama ljudskog tijela.
Riža. 17. Na fotografiji bakterija diplococcus - Streptococcus pneumoniae.
Riža. 18. Sarcina bakterija na fotografiji. Kokoidne bakterije se spajaju u pakete.
Riža. 19. Na fotografiji bakterija streptokoka (od grčkog "streptos" - lanac).
Složeni u lance. Uzročnici su niza bolesti.
Riža. 20. Na fotografiji su bakterije "zlatni" stafilokoki. Aranžirano kao "grožđe". Grozdovi imaju zlatnu boju. Uzročnici su niza bolesti.
bakterije u obliku štapa
Bakterije u obliku štapa koje stvaraju spore nazivaju se bacili. Cilindričnog su oblika. Najistaknutiji predstavnik ove skupine je bacil. Bacili uključuju kugu i hemofilne šipke. Krajevi bakterija u obliku štapića mogu biti šiljasti, zaobljeni, skraćeni, prošireni ili podijeljeni. Oblik samih štapića može biti ispravan i netočan. Mogu se poredati jedan po jedan, dva po jedan ili formirati lance. Neki bacili se nazivaju kokobacili jer su okruglog oblika. Ali, ipak, njihova duljina premašuje širinu.
Diplobacili su dvostruki štapići. Štapići od antraksa tvore duge niti (lančiće).
Stvaranje spora mijenja oblik bacila. U središtu bacila nastaju spore u butirnim bakterijama, dajući im izgled vretena. U štapićima tetanusa - na krajevima bacila, dajući im izgled bataka.
Riža. 21. Fotografija prikazuje bakterijsku stanicu u obliku štapa. Vidljivo je više flagela. Fotografija je snimljena elektronskim mikroskopom. Negativan.
Riža. 24. Kod butirnih bacila u središtu se stvaraju spore koje im daju izgled vretena. Kod štapića tetanusa - na krajevima, dajući im izgled bubnjeva.
Uvijene bakterije
Ne više od jednog zavoja ima kavezni zavoj. Nekoliko (dva, tri ili više) - Campylobacter. Spirohete imaju osebujan izgled, što se odražava u njihovom nazivu - "spira" - zavoj i "mržnja" - griva. Leptospira ("leptos" - uski i "spera" - gyrus) su duge niti s blisko raspoređenim vijugama. Bakterije nalikuju upletenoj spirali.
Riža. 27. Na fotografiji je bakterijska stanica u obliku spirale uzročnik "bolesti ugriza štakora".
Riža. 28. Na fotografiji bakterije leptospira su uzročnici mnogih bolesti.
Riža. 29. Na fotografiji bakterije leptospira su uzročnici mnogih bolesti.
u obliku batine
Korinebakterije u obliku batine su uzročnici difterije i listerioze. Raspored metakromatskih zrnaca na njegovim polovima daje ovaj oblik bakteriji.
Riža. 30. Fotografija Corynebacterium.
Više o bakterijama pročitajte u člancima:
Bakterije žive na planeti Zemlji više od 3,5 milijardi godina. Za to vrijeme puno su naučili i na mnogo toga se prilagodili. Ukupna masa bakterija je ogromna. Radi se o 500 milijardi tona. Bakterije su svladale gotovo sve poznate biokemijske procese. Oblici bakterija su raznoliki. Struktura bakterija je postala prilično komplicirana tijekom milijuna godina, ali i danas se smatraju najjednostavnije uređenim jednostaničnim organizmima.
Strukture koje određuju kretanje bakterija u okolišu.
Kod štapićastih bakterija flagele se mogu pričvrstiti polarno ili bočno. Flagellum se rotira frekvencijom od 40-60 o/min (sama stanica rotira u suprotnom smjeru na 1/3 ove brzine), osiguravajući translacijsko kretanje stanice brzinom od 16-100 mikrona/s.
Flagellum je relativno kruta spiralna nit, koja se pretvara u zadebljanu strukturu - udicu. Konac je pričvršćen na CPM kukom (mjesto pričvršćenja naziva se bazalno tijelo). U većini bakterija filament se sastoji od samo jednog proteina, flagelina. (proteinske podjedinice su raspoređene u spiralu, unutar koje prolazi šuplji kanal).
Flagele omogućuju bakterijama da se aktivno kreću u smjeru potrebnom za stanicu (taksis): prema hranjivim tvarima (kemotaksija), svjetlosti (fototaksija), toplini (termotaksija), orijentaciji u magnetskom polju (magnetotaksija), viskozitaksa itd.
Za svaki organizam, sve kemikalije se mogu podijeliti u dvije kategorije: atraktanti(tvari koje privlače bakterije) i repelenti(odbijajući ih). Atraktanti su najčešće prehrambene tvari, to mogu biti: šećeri, aminokiseline, vitamini itd., repelenti su otrovne tvari.
Duge tanke dlake na površini stanice nazivaju se pili(resice). Također se odnose na površinske strukture. Može ih biti do nekoliko tisuća po ćeliji. Napravljen od pilin proteina.
Ove strukture nisu povezane s kretanjem i osiguravaju vezanje bakterija za biljne stanice, gljive, anorganske čestice i sudjeluju u transportu tvari. Virusi mogu ući u stanicu kroz resice. Neke resice ili F-pilule su uključene u spolni proces bakterija (konjugacija). Oni stvaraju, takoreći, tunel kroz koji se DNA (plazmid) prenosi iz jedne stanice u drugu.
mezozomi
U pogledu strukture i funkcija, CPM bakterija se ne razlikuje od membrana eukariotskih stanica.
U prokariota, CPM formira invaginacije koje se nazivaju mezozomi. Mogu biti lamelarni, imati oblik mjehurića ili tubula.
Funkcije
1. Mezosomi povećavaju radnu površinu membrane, na kojoj se odvija sinteza biopolimera, ATP-a, fotosinteza itd. (pošto za to u bakterijskoj stanici nema posebnih membranskih organela). Mezosomi su "primitivne organele".
2. Mezosomi mogu igrati ulogu u replikaciji DNK i segregaciji kromosoma.
Nukleoid
Unatoč odsutnosti jezgre u prokariotskim stanicama, bakterijska DNK je lokalizirana u ograničenom području nukleoidne citoplazme.
Sve genetske informacije prokariota sadržane su u jednoj molekuli DNK, koja ima oblik prstena - bakterijski kromosom. Nesavijena duljina molekule može biti veća od 1 mm; gotovo 1000 puta duži od bakterijske stanice.
DNK prokariota izgrađena je na isti način kao i eukariota. (deoksiriboza, fosforna kiselina i dušične baze: dva purina (adenin i gvanin) i dva pirimidina (citozin i timin)).
Dijeli stanice također prethodi umnožavanje DNK (replikacija). Podjela molekula DNK odvija se prema polukonzervativnom mehanizmu. (u DNK stanice kćeri nalazi se samo polovica DNK majke).
plazmidi Mnoge bakterije, uz kromosomsku DNK, sadrže i dodatnu, također predstavljenu dvostrukom spiralom, zatvorenom u prsten. Njihov broj može se kretati od 1 do 38 po ćeliji. Plazmidi nisu neophodni za život bakterija. Često kodiraju osobine koje su korisne za bakterijsku stanicu (otpornost na antibiotike, sintezu antibiotika, sposobnost razgradnje i korištenja određenih tvari). Određeni plazmidi mogu biti uključeni u spolni proces bakterija. Bakterije su sposobne razmjenjivati takve plazmide, stječući nova svojstva (kroz kontakt putem spolnih pili).
pijenje
Na površini prokariotske stanice često se nalaze filamentne formacije proteinske prirode, koje se nazivaju pili ili fimbrije (od latinskih riječi "dlaka", "niti"). Pili gram-negativnih bakterija su dovoljno detaljno proučavani, a poznato je i postojanje pilija u gram-pozitivnim organizmima.
Oni su odgovorni za pričvršćivanje stanice na neživi objekt i na drugu stanicu, pomažu u primanju i prijenosu DNK tijekom konjugacije i služe kao akceptori bakteriofaga. Glavna svrha pilija je održavanje specifičnih vezanih struktura stanice. Podjedinice za pričvršćivanje (adhezini) često su prisutne kao manje komponente na krajevima pilija, ali glavna struktura pilija također može djelovati kao adhezin. Adhezini djeluju kao posrednici u kontaktima bakterija, u kontaktu s neživim objektima, tkivima i stanicama u osjetljivim organizmima. Kolonizacija tkiva domaćina patogenim bakterijama općenito ovisi o stereokemijskoj sličnosti između arhitekture adhezina i odgovarajućeg receptora stanice domaćina. Odnos posredovan adhezivnim pilima može pomoći u stvaranju mikrobnih biofilma i često je glavni čimbenik u uspješnoj kolonizaciji domaćina patogenim i saprotrofnim mikroorganizmima. Da, uropatogena E coli za učinkovitu kolonizaciju epitela mokraćnog mjehura moraju imati pili tipa 1. Ovi pili se vežu na konzervirane receptore koji sadrže manozu na epitelu mokraćnog mjehura i sprječavaju ispiranje bakterija urinom. P-pils obavljaju istu funkciju u bubrezima, sprječavajući uklanjanje stanica koje uzrokuju pijelonefritis. E coli iz bubrega i urinarnog trakta. Crijevni patogeni tvore brojne i raznolike ljepljive pili koji pomažu bakterijama da koloniziraju crijeva. U ovu grupu spadaju pili K88, K99, 987P, dugi polarni pili, plazmidni pili Salmonella enterica i agregirajuće fimbrije eteropatogenih E coli. TC R-pils je odgovoran za pričvršćivanje V. kolera na epitel tankog crijeva. Isti pili djeluju kao receptori za lizogeni fag koji kodira dvije podjedinice toksina kolere. Ovaj se fag transportira u tankom crijevu između stanica Vibrio cholerae pomoću TCP pili. Drugi pili također pomažu u stjecanju faktora virulencije. Upijanje DNK događa se putem pilija tipa 4, a prijenos DNK preko konjugiranih pilija, koji pomažu patogenim mikroorganizmima da steknu gene koji omogućuju sintezu širokog spektra čimbenika virulencije i daju im otpornost na mnoge antibiotike. Formiranje biofilma, koje u mnogim slučajevima zahtijeva uključenost tipa 1, 4, ili curl pili, također štiti patogene bakterije od izlaganja lijekovima i može potaknuti kolonizaciju tkiva i medicinske implantate. Brojni su primjeri gdje je vezanje pilija uzrokovalo pojavu signala u stanicama domaćina. Pričvršćivanje stanica roda Neisseria korištenje pili tipa 4A za domaćina receptora epitelnih stanica uzrokuje oslobađanje pohranjenog intracelularnog Ca 2+, poznatog kao signal koji regulira odgovore eukariotskih stanica. Vezanje P-pilija na uroepitelne stanice može uzrokovati oslobađanje ceramida, važnih sekundarnih glasnika sposobnih za aktivaciju niza protein kinaza i fosfataza uključenih u prijenos signala. Ti signali na kraju dovode do oslobađanja citokina od strane stanica. Pili također može signalizirati unutar stanice domaćina. Pokazalo se da vezanje P-pili na receptore stanice domaćina stimulira aktivaciju mehanizama za mobilizaciju željeza u uropatogenim E coli. To vjerojatno povećava mogućnost dobivanja željeza i preživljavanje stanica patogena u okruženju mokraćnog sustava s nedostatkom željeza. Dakle, proučavanje funkcioniranja pilija omogućit će ne samo dublje razumijevanje mehanizama kolonizacije i signalizacije, već i razvoj novih generacija antimikrobnih sredstava za borbu protiv patogenih mikroorganizama.
Arhitektura pilija varira od tankih niti do debelih jakih štapićastih formacija s aksijalnim rupama. Tanki pili koji ne prelaze 2-3 nm u promjeru, kao što su K88 i K99, često se nazivaju fibrilima. Još tanji pili (E. coli i haemophilus influenzae su složene strukture koje se sastoje od debele šipke na koju je pričvršćena tanka vlakna. Položaj pilija može biti različit (po cijeloj površini stanice ili samo na kraju). Pili se često nalaze peritrihijalno na površini stanice, međutim, pili tipa 4 mogu se lokalizirati samo na jednom kraju stanice. Jedna stanica može imati fimbrije različitih tipova. Duljina pilija kreće se od 0,1 do 20 µm, a promjer od 2 do 11 nm.
Pili se sastoje od jedne ili više vrsta proteinskih podjedinica zvanih pilini (fimbrini), koji su obično raspoređeni u spiralu. Za sastavljanje pilija na površini stanice, svi se pilini moraju transportirati kroz unutarnju membranu, periplazmu i vanjsku membranu. Za ovaj proces sve bakterije koriste dva specijalizirana proteina za sklapanje - periplazmički pratitelj i vratar vanjske membrane. Ansambl chaperone-porter uključen je u biogenezu preko 30 različitih struktura, uključujući složene pili, tanke fibrile i ne-fibrilne adhezine.
Villi ili popio(fimbria od engleskog fimbria - resa), - tanki šuplji filamenti proteinske prirode, tanji i kraći (3-10 nm x 0,3-10 mikrona) od flagella. Pili se protežu od površine stanice i sastoje se od proteina pilina. Imaju antigensko djelovanje. Prema svojoj funkcionalnoj namjeni, pile se dijele na nekoliko vrsta.
Tip 1 pio, ili obični tip - obični pili - pio odgovoran za prianjanje, t.j. za pričvršćivanje bakterija na zahvaćenu stanicu. Nastaju iz CPM-a i prodiru u staničnu stijenku. Njihov je broj velik - od nekoliko stotina do nekoliko tisuća po bakterijskoj stanici. Bakterijske i eukariotske stanice su negativno nabijene, ali površinske mikroresice smanjuju naboj bakterija i smanjuju elektrostatičke odbojne sile. Osim toga, povećanje površine bakterijske stanice daje joj dodatne prednosti u korištenju hranjivih tvari iz okoliša.
Pili tipa 2 (spol, F-pili, konjugativni - spolni pili) sudjeluju u konjugaciji bakterija, čime se osigurava prijenos dijela genetskog materijala sa stanice donora na primatelja. Prisutni su samo u donorskim bakterijama u ograničenom broju (1-4 po stanici), dulje (0,5-10 mikrona). Posebnost spolnog pila je interakcija s posebnim "muškim" sfernim bakteriofagima, koji se intenzivno adsorbiraju na spolni pili.
Flagella i pili bakterije. Elektronska mikroskopija. (Atlas medicinske mikrobiologije, virologije i imunologije / Uredili A.A. Vorobyov, A.S. Bykov - M.: Agencija za medicinske informacije, 2003.-236 str.).
Escherichia coli. Elektronska mikroskopija. Adsorpcija faga ms2 na f-drank. x100000. “Avakyan A.A., Katz L.N., Pavlova I.B. Atlas anatomije bakterija patogenih za ljude i životinje. M "Medicina". -1972.-183 str. "
18. Kretanje bakterija. Vrste položaja flagella. Funkcije fimbrija i pilija.
* Monotrichial flagella (nalaze se na površini tijela bakterija jedna po jedna);
* Lofotrihijalna flagelacija (snop na jednom ili oba kraja stanice);
* Peritrihijalna flagelacija (može biti na cijeloj površini stanice).
Villi. Mnoge bakterijske stanice imaju ravne izrasline na svojoj površini - resice, fimbrije, pili. Oni su kraći (do 12 mikrona) i tanji (promjer do 25 nm) flagela, ali brojniji (od 10 do više tisuća). Resice su građene od proteina - pilina - i predstavljaju ravni proteinski cilindri debljine 8,5 - 9,5 nm i duljine do 1 mikrona, koji se protežu od površine stanice.
Pili se nalaze na površini stanice najčešće peritrihozno ili koncentrirani na polovima - polarni raspored. Pili se nalaze u pokretnim i nepokretnim oblicima, obavljaju različite funkcije, a kroz resice mogu prodrijeti u stanicu i bakteriofagi. Postoje resice općeg tipa i spola.
Resice općeg tipa daju bakterijama svojstvo hidrofobnosti, osiguravaju njihovu vezanost za stanice životinja, biljaka, gljiva i anorganskih čestica te sudjeluju u transportu metabolita. Uz njihovu pomoć, bakterije se vežu na supstrat ili tvore stanične agregate. Fimbrije općeg tipa sudjeluju u regulaciji metabolizma vode i soli bakterija (unutra imaju kanal širine 1-2 nm). Općenito, resice su odgovorne za prilagodbu organizama, preživljavanje i česte su ne samo kod patogenih, već i kod saprotrofnih vrsta.
Veće resice nazivaju se F-pili (od engleskog fertility - plodan), unutar njih imaju kanal promjera 3-4 nm i služe za prijenos nasljednih informacija sa stanice na stanicu tijekom konjugacije bakterija. F-pilule su neophodne za stanicu donor kako bi osigurala kontakt između nje i primatelja i kao konjugacijski tunel kroz koji se prenosi DNK.
vrste taksija:
1. Kemotaksija – kretanje uslijed utjecaja kemikalija ili hranjivih tvari. Atraktant je faktor privlačenja. Repelent je odbojni faktor.
2. Fototaksija - kretanje ovisno o svjetlosti, pozitivna fototaksija je karakteristična za fotosintetske bakterije.
3. Aerotaksija - kretanje zbog zraka. Atraktant za aerobne i repelent za anaerobne
prokariota je molekularni kisik.
4. Magnetotaksija - kretanje pod utjecajem spojeva željeza
5. Viskozitaksa - sposobnost reagiranja na promjene viskoznosti otopine i kretanja u smjeru njezina povećanja ili smanjenja
Postoje sljedeće vrste kretanja:
*Plivanje
*Tumbling ili prevrtanje
*Slime rolanje
Pokretne bakterije ostavljaju poseban premaz na podlozi – „rojenje“. To je zbog prisutnosti u pokretnim bakterijama H-antigena (od njemačkog Hauch - plak) sadržanog u flagelama.
Nepokretne bakterije imaju samo somatski antigen O-antigen (od njemačkog ohne Hauch - bez plaka).
Kod bakterija s peritrihijalnom flagelacijom otkrivene su dvije vrste motoričkog ponašanja: pravolinijsko kretanje i tumbanje, t.j. periodične i nasumične promjene smjera kretanja.
Ako u stanici ima mnogo flagela, svi se skupljaju u snop tijekom kretanja, rotirajući u istom smjeru.
Rotacija flagela prenosi se na stanicu koja se počinje okretati u suprotnom smjeru, te osigurava učinkovito kretanje (plivanje) u tekućem mediju i sporije kretanje po površini čvrstih medija.
Lebdeće kretanje vrši stanica kada je sinkronizirana rotacija flagela.
Ako flagele nisu sinkronizirane, tada kretanje bakterija nalikuje kruženju na jednom mjestu, drhtanju ili prevrtanju.
Obično se drhtanje i plivanje izmjenjuju ovisno o prisutnosti atraktanta; s povećanjem koncentracije atraktanta, drhtanje se potiskuje, ustupajući mjesto plivanju.
Kretanje bakterija s flagelama je slobodno plutajuće:
*plivanje - sinkronizirano, prema atraktantu
*tumbling - nesinkronizirano, daleko od repelenta
Bakterije imaju desnorotirajuće bičeve, dok arheje imaju levorotatorne bičeve.
Pokreti spiroheta su vrlo aktivni. Priroda kretanja je rotacijsko-spiralna, zbog kontrakcije aksijalne niti (aksostila) stanice.
Priroda kretanja miksobakterija je klizna, što je određeno kontaktom izbačene sluzi sa supstratom.
Cijanobakterije su lišene flagela, ali su također sposobne za kretanje zahvaljujući energiji gradijenta.
Motori plavo-zelenih algi rotiraju proteinske niti skrivene u periplazmi
Flagele se nalaze u svim skupinama arheja, čak iu skupini termoplazme bez stanične stijenke. Arheje žive u ekstremnim uvjetima, pa su njihove bičeve otporne na ekstremne vanjske utjecaje.
prstenovi slični onima kod bakterijskih flagela su odsutni. Arhealne flagele se sastoje od jedinstvenih komponenti koje su drugačije presavijene i drugačije sintetizirane nego u bakterijama. Arhejski flagelum uključuje do pet različitih vrsta proteina, koji su kiselinski otporni polimeri glikoproteina, sličniji proteinima pili. Arhealne flagele su tanje od bakterijskih - ne više od 14 nm u promjeru.
| " |
