- •Строение бактериальной клетки
- •ЗАПАСНЫЕ ВЕЩЕСТВА
- •Рибосомы
- •В отличие от других органоидов цитоплазмы они представлены в клетке огромным числом. Поэтому
- •Рибосомы прокариот и эукариот по своим размерам и молекулярным характеристикам отличаются, хотя и
- •• Рибосомы состоят из двух субчастиц; у бактерий это субчастицы 30S и 50S,
- •Бактериальная клетка содержит примерно от 5000 до 50000 рибосом; число их тем больше,
- •Цитоплазматическая мембрана
- •Функции цитоплазматической мембраны
- •Строение бактериальной клетки
- •Клеточная стенка
- •Клеточная стенка — сложная многослойная структура, которая выполняет в клетке множество функций. Эта
- •Схема строения пептидогликана (муреина)
- •Муреин достаточно эластичен и может под действием внешних факторов растягиваться и сжиматься.
- •Структура грамположительной клеточной стенки
- •Структура грамотрицательной клеточной стенки
- •Внешняя мембрана - дополнительный барьер проницаемости, который приводит к тому, что для грамотрицательных
- •Клеточная стенка — важный структурный элемент бактериальной клетки, располагающийся между цитоплазматической мембраной и
- •Толщина клеточной стенки составляет 10—100 нм, и на ее долю приходится от 5
- •В 1884 г. X. Грам предложил метод окраски, который был использован для дифференцирования
- •Протопласты и сферопласты.
- •Протопласты и сферопласты имеют сферическую или полусферическую форму и в 3—10 раз крупнее
- •L-Формы бактерий.
- •В отличие от протопластов и сферопластов L-формы обладают относительно высокой жизнеспособностью
- •Различают стабильные и нестабильные L-формы бактерий. Первые полностью лишены ригидной клеточной стенки, что
- •Пили -
- •Пили состоят из одного или нескольких типов белковых субъединиц, называемых пилины или фимбрины,
- •Тонкие пили, диаметр которых не превышает 2 —3 нм, часто относят к
- •Пили
- •Многочисленные типы пилей у бактерий отвечают за адаптацию организмов, их выживаемость и распространены
- •Основное же предназначение пилей — поддерживать специфические прикрепительные структуры клетки.
- •Пили 1 -го типа имеют уропатогенные Е. coli,заселяющие эпителий мочевого пузыря. Эти пили
- •F – пили принимают участие в половом процессе бактерий. Они необходимы клетке-донору для
- •ЖГУТИКИ – экзобиологические структуры прокариотической клетки.
- •Типы жгутикования у бактерий
- •Строение жгутика
- •Капсулы – (необязательные структуры) - слизистые образования, обволакивающие клеточную стенку
- •Рис. Капсулы у бактерий:
- •S-слои.
- •S-слои имеют упаковку и расположение, подобные паркетным дощечкам, плотно покрывающим клетку и состоящим
- •S-слои защищают клетку от флуктуации рН и резких изменений концентраций каких-либо ионов, осмотического
- •Эндоспоры
- •Рис. Споры, обнаруживаемые в световой микроскоп:
- •Рис. Электронная микрофотография тонкого среза споры В. megaterium. Ядро споры окружено последовательно: внутренней
- •Рис. Цикл образования эндоспоры (I-VII- стадии процесса)
- •Рис. Прорастание эндоспоры. Вегетативная клетка С. pectinovorum выходит из споровых оболочек после их
- •Спасибо за внимание !
Строение бактериальной клетки
Большинство прокариот имеет ригидную клеточную стенку, под которой расположена ЦПМ. Состав и строение клеточной стенки — важный систематический признак, по которому все прокариоты подразделяются на следующие группы:
Клеточная стенка
|
|
|
|
|
Грамположительные |
|
|
|
Грамотрицательные |
бактерии |
|
|
|
бактерии |
|
|
|
|
|
Бактерии не имеющие клеточной стенки
Своеобразным строением и составом клеточной стенки характеризуются археи, которые не синтезируют пептидогликан, но некоторые из них образуют псевдомуреин.
Клеточная стенка — сложная многослойная структура, которая выполняет в клетке множество функций. Эта высокоорганизованная клеточная органелла является механически стабилизированной и противостоит высокому осмотическому (тургорному) давлению.
Бактерии обычно имеют ригидную клеточную стенку, основным опорным элементом которой является муреин — поперечносшитый биополимер, гетерополисахарид, формирующий замкнутый мешок, полностью покрывающий клетку снаружи. Муреиновый мешок не только стабилизирует клеточную мембрану, но и сохраняет неизменной форму клетки.
Схема строения пептидогликана (муреина)
периодическая последовательность двух аминосахаров N-ацетилглюкозамина(NAG) N-ацетилмурамовойкислоты (NAM),
сшитых между собой гликозидными связями.
Пептидогликановый слой клетки прошит в поперечном направлении еще одним полимером — тейхоевыми кислотами, полифосфатами, образованными на основе глицерола или рибитола с большим количеством разнообразных заместителей (D-аланин, L-серин, глицин, глюкоза, N- ацетилглюкозамин).
Тейхоевые кислоты придают муреиновому мешку определенную степень свободы при растяжении и сжатии и действуют наподобие пружин.
Муреин достаточно эластичен и может под действием внешних факторов растягиваться и сжиматься.
Пептидогликановый слой обладает селективностью по отношению к молекулам с большой молекулярной массой. Подсчитано, что наибольший размер отверстия позволяет проникать молекулам сравнительно невысокой молекулярной массы. Следовательно, макромолекулы с большими молекулярными массами не могут преодолеть барьер проницаемости муреина, поэтому для сборки внеклеточных структур (жгутики, пили) или для переноса ДНК при конъюгации необходимо действие специфических гидролаз муреина, которые локально расширяют отверстия для прохода больших молекул.
Структура грамположительной клеточной стенки
Клеточная стенка содержит до 40 слоев пептидогликана. Молекулы тейхоевых кислот ковалентно связаны с пептидогликаном. Липотейхоевые кислоты – тейхоевые кислоты, содержащие липидные «хвостики», которые закреплены в гидрофобной области ЦПМ. Клеточные стенки могут иметь белковые слои на поверхности. Белковые структуры могут быть расположены островками, или быть тесно упакованными и образовывать S-слой.
Структура грамотрицательной клеточной стенки
Грамотрицательные бактерии обладают более сложной клеточной оболочкой, имеющей внешнюю мембрану, в которой внутренний слой состоит из фосфолипидов, а внешний — из липополисахаридов. Между цитоплазматической и внешней мембранами возникает уникальное образование, называемое периплазматическим пространством (периплазмой). Муреиновый мешок таких бактерий встроен в периплазму и состоит всего лишь из одного слоя (толщина ~3 нм). ВМ и муреиновый слой соединены липопротеином. ВМ содержит белки-порины, формирующие поры.
Внешняя мембрана - дополнительный барьер проницаемости, который приводит к тому, что для грамотрицательных бактерий необходимо применять более высокие минимальные концентрации действующих на них антибиотиков по сравнению с грамположительными бактериями.
По сравнению с ЦПМ внешняя мембрана более инертна метаболически и содержит ограниченное число основных видов белка. Это белки-порины, а также ряд белковых молекул, обеспечивающих обмен клетки с окружающей средой, сборку поверхностных структур, конъюгацию и секрецию белков.
Клеточная стенка — важный структурный элемент бактериальной клетки, располагающийся между цитоплазматической мембраной и капсулой; у бескапсульных бактерий — это внешняя оболочка клетки.
Она обязательна для всех прокариот, за исключением микоплазм и L-форм бактерий. Выполняет ряд функций:
защищает бактерии от осмотического шока и других повреждающих факторов,
определяет форму бактерий,
участвует в метаболизме;
у многих видов патогенных бактерий токсична, содержит поверхностные антигены, а также несет на поверхности специфические рецепторы для фагов;
в клеточной стенке бактерий имеются поры, которые участвуют в транспорте экзотоксинов и других экзобелков бактерий.
Толщина клеточной стенки составляет 10—100 нм, и на ее долю приходится от 5 до 50 % сухих веществ клетки.
Пептидогликан у грамположительных бактерий — основной компонент клеточной стенки и составляет от 50 до 90 %, у грамотрицательных — 1 —10 %.
Специфика химического состава и ультраструктуры клеточной стенки определяет способность прокариот окрашиваться по методу Грама или обесцвечиваться этанолом.
Грам+ |
Грам- |