58. Сферопласты, протопласты, l-формы бактерий.

Клеточную стенку можно разрушить ультразвуком, ферментом лизоцимом и другими способами. В случае разрушения клеточной стенкисодержание клетки — цитоплазма с включениями, окруженная цитоплазматической мембраной, — приобретает шаровидную форму.Такую округлившуюся клетку, образовавшуюся после удаления клеточной стенки у бактерии, называют протопластом, а если оболочка разрушена не полностью — сферопластом.

Протопласт — содержимое растительной или бактериальной клетки, за исключением внешней клеточной оболочки, однако вместе с клеточной (плазматической) мембраной (т.е., в отличие от сферопластов, клеточной стенки совсем нет).

Сферопласты и протопласты утрачивают возможность синтеза пептидогликана, но жизнедеятельность остается, =>супер-инфекции.

Обычно как L-формы обозначают бактерий, способных к нормальному развитию при отсутствии клеточной стенки. Наименование «L-формы» (от названия Листеровского института в Великобритании, где были впервые изучены) получили бактерии,полностью или частично лишенные клеточной стенки. Переход бактерий в L-форму осуществляется под действием различных факторов (антибиотиков, например пенициллина, или спонтанно, без видимойпричины), нарушающих структуру и синтез клеточной стенки.

В культуре L-формы можно обнаружить клетки размером 0,2—50 мкм. В связи с отсутствием клеточной стенки у L-форм нет определенной формы и не функционируют нормальные механизмы клеточного деления. Поэтому в колониях этих организмов обычно обнаруживают так называемые элементарные тела размером 0,2—1 мкм, шаровидные тела размером 1—5 мкм, большие тела размером 5—50 мкм, нитевидные структуры различного диаметра, а также бесструктурные массы, в которых границы отдельных клеток не видны. Считают, что образование L-форм происходит не только в лабораторных, но и в природных условиях, причем к образованиюL-форм способны многие бактерии — как патогенные, так и сапротрофные.

Интересно отметить, что, хотя бактерии в L-форме менее активны, чем в нормальном состоянии, они совершенно нечувствительны к факторам, влияющим на клеточную стенку, в частности устойчивы к целому ряду антибиотиков. По-видимому, переход в L-форму необходимо рассматривать как способ переживания бактериями неблагоприятных условий.

59. Отношение микроорганизмов к температуре. Температурные режимы для различных физиологических групп микроорганизмов.

При низких tвыживаемость растет, поэтому часто низкая и сверхнизкая tиспользуется для хранения бактериальный клеток.

По отношению к температуре микроорганизмы можно подразделить на три группы: психрофилы и психротрофы, достаточно быстро развивающиеся при 0 °С, мезофилы, растущие в пределах умеренных температур, и термофилы, развивающиеся при температуре выше 45—50 °С.

К облигатным, или истинным, психрофилам относят микроорганизмы, оптимальная температура развития которых составляет 15 °С или ниже, а максимальная не превышает 20 °С. Эти микробы распространены только в местах с постоянно низкой температурой. Они формируют естественный микробоценоз регионов вечного холода. В подобных условиях жизнь мезофилов исключена.

Психрофильные бактерии распространены в арктических районах земного шара, где их обнаруживают в пробах из почв, вечных снегов высокогорных районов, горных ледников, морен, наносов холодных пещер, в воде колодцев и родников. Могут входить в состав микробного ценоза морских животных и растений. Среди психрофилов есть формы, вызывающие заболевания рыб и морских растений.

Психротрофные, или психроактивные организмы развиваются при 0 °С, однако их температурный оптимум выше, чем у психрофилов, и составляет 25—30 °С, максимум около 35 °С. Микроорганизмы данной подгруппы иногда называют факультативными психрофилами; их довольно часто обнаруживают в почве и воде не только в условиях холодного, но и умеренного климата. Психротрофы могут развиваться в пищевых продуктах, которые хранятся при низких температурах. Например, в молоке обитают психротрофы, относящиеся к родам Pseudomonas, Alcaligenes, Chromobacterium, Flavobacterium.

Температурный оптимум для мезофилов составляет 30—45 °С,минимум — 10—15 °С. В указанную группу входит большинствомикроорганизмов, в том числе болезнетворные. Для бактерий, патогенных для человека и теплокровных животных, температурный оптимум около 37 °С.

Термофилы — теплолюбивые микроорганизмы, развиваютсяв зоне высоких температур (выше 45—50 °С). Термофильные микроорганизмы подразделяют на облигатные, факультативные, термотолерантные, а также экстремально термофильные и гипертермофильные. Облигатные термофилы имеют температурный оптимум 65—70 °С, минимальная температура, при которой возможен ихрост, — 40—42 °С; факультативные термофилы имеют температурный максимум 50—60 °С, минимум — менее 20 °С; термотолерантные— температурный максимум 45—50 °С, наконец,экстремально термофильные могут существовать при температурах от 60 до 93 °С и выше. Среди гипертермофилов следует отметить ряд архебактерий. Так, архебактерииPyrodictiumoccultumи P. brockii развиваются при температуре 105 °С, но выдерживают и110°С. Термофильные бактерии широко распространены в природе.Термофилы принимают непосредственное участие в саморазогревании навоза, компостов, сена, зерна и т. д.

Микроорганизмы по-разному относятся к предельным (низкими высоким) температурам. Если температуру жидкого азота (—190 °С)или жидкого водорода (—252 °С) микробные клетки переносят, сохраняя после размораживания способность к росту, то под влиянием высоких температур они довольно быстро погибают. Обычно при 60— 70 °Спогибают вегетативные клетки указанных организмов. Споры бактерий способны выдерживать температуру кипения воды в течениенескольких часов. Нагревание до температуры выше 100—120 °С используют вмикробиологии для полного уничтожения вегетативных форм микроорганизмов и их спор.