Ћекции.ќрг


ѕоиск:




 атегории:

јстрономи€
Ѕиологи€
√еографи€
ƒругие €зыки
»нтернет
»нформатика
»стори€
 ультура
Ћитература
Ћогика
ћатематика
ћедицина
ћеханика
ќхрана труда
ѕедагогика
ѕолитика
ѕраво
ѕсихологи€
–елиги€
–иторика
—оциологи€
—порт
—троительство
“ехнологи€
“ранспорт
‘изика
‘илософи€
‘инансы
’ими€
Ёкологи€
Ёкономика
Ёлектроника

 

 

 

 


ѕодсчет клеток на мембранных фильтрах




Ётот метод используют дл€ подсчета количества микроорганизмов в жидких материалах с низкой плотностью клеток. ћетод основан на концентрировании клеток на поверхности фильтра в результате

фильтрации определенного объема исследуемой пробы с окрашиванием и подсчетом в микроскопе.

— помощью мембранного фильтровани€ могут быть подсчитаны как жизнеспособные клетки микроорганизмов, так и определено общее количество клеток. “ехника: 1. —обирают прибор дл€ фильтровани€ под вакуумом. ƒл€этого основание стерильного фильтродержател€ вставл€ют в стериль-

ную колбу Ѕунзена, с помощью стерильного пинцета помещают в фильтродержатель стерильный фильтр и закрепл€ют зажимом. ќтводной конец колбы Ѕунзена соедин€ют с вакуумным насосом.

2. —трого определенный объем исследуемого материала пропускают через мембранный фильтр, создава€ с помощью насоса вакуум. 3. ‘ильтр, с осевшими клетками микроорганизмов, снимают сте-

рильным пинцетом и исследую в зависимости от целей эксперимента.

ѕровод€т окрашивание фильтра 5 % раствором эритрозина в 5 % растворе фенола. ƒл€ этого фильтр помещают нижней стороной в чашкуѕетри на фильтровальную бумагу, насыщенную красителем, чашкузакрывают и оставл€ют на 30 Ц 60 мин. ‘ильтр отмывают от красител€, последовательно перенос€ его в чашки ѕетри с фильтровальной бумагой, насыщенной дистиллированной водой до тех пор, пока он не перестанет окрашивать влажную фильтровальную бумагу. ‘ильтр высушивают на воздухе и готов€т препарат дл€ микроскопировани€. Ќа предметное стекло накапывают иммерсион-

ное масло и помещают на него окрашенный мембранный фильтр таким образом, чтобы клетки микроорганизмов были сверху. Ќа поверхность фильтра нанос€т еще каплю иммерсионного масла и по-

крывают фильтр покровным стеклом.

где ћ Ц количество клеток в 1 мл; а Ц среднее число клеток в квадрате

окул€рной сетки (поле зрени€); s и F Ц площадь квадрата окул€рной

сетки (пол€ зрени€) и мембранного фильтра в мм2, соответственно;

V Ц объем профильтрованной суспензии в мл; 106 Ц коэффициент пе-

ревода мм2 в мкм2.

ѕри подсчете колоний дл€ увеличени€ контрастности мембранный фильтр с колони€ми окрашивают. ƒл€ этого поверхность фильтра, наход€щегос€ в чашке ѕетри, заливают 0,01 % водным раствором окса-

лата малахитового, который через 8 Ц 10 с сливают. ѕри этом способе окрашивани€ колонии выгл€д€т белыми или желтыми на фоне зеленого фильтра.

ћетод подсчета клеток на мембранных фильтрах с помощью люминесцентного микроскопа заключаетс€ в концентрировании бактерий из исследуемого материала на нелюминесцирующий мембранный фильтр, флюорохромировании акридиновым оранжевым и подсчете клеток в специальном (люминесцентном) микроскопе. Ётот метод удобен тем, что позвол€ет непосредственно подсчитать как общееколичество клеток, так и количество жизнеспособных клеток. ѕри окрашивании акридиновыми красител€ми жизнеспособные клетки имеют зеленую, а нежизнесобные (мертвые) Ц красную окраску.

ќпределение количества микробных клеток нефелометрическим методом точно и сравнительно быстро определить количество клеток в культуральной среде. ¬ определенных пределах рассеивание света клетками пропорционально их численности. ¬еличину светорассе€ни€ измер€ют с помощью нефелометров, спектрофотометров или фотоэлектроколориметров.

ƒл€ построени€ калибровочной кривой поступают следующим образом. »змер€ют величину светорассе€ни€ взвеси с различным содержанием клеток и в каждой из них одним из доступных способов подсчитывают количество клеток в единице объема. ѕолученную зависимость выражают графически, откладыва€ на ос€х: абсцисс Ц показани€ нефелометра, ординат Ц количество клеток, содержащихс€ в 1 мл.  алибровочные кривые индивидуальны дл€ каждой культуры.

ќпределение количества жизнеспособных клеток путем высева на питательные среды (чашечный метод  оха) —ущность метода подсчета количества клеток путем высева заклю-

чаетс€ в высеве определенного объема исследуемой суспензии микроорганизмов на агаризованную питательную среду в чашках ѕетри и подсчете формирующихс€ колоний, принима€ во внимание, что кажда€ колони€ Ц потомство одной жизнеспособной клетки.

ѕри посеве на поверхность агара (метод  оха) провод€т три этапа: приготовление разведений исследуемого материала, посев на агаризованную среду в чашках ѕетри и подсчет сформировавшихс€ колоний.–азведени€ готов€т в физиологическом растворе, использу€ шаг разведени€ 10-1.

¬ысевы на плотную среду провод€т, как правило, из трех последних разведений, причем делают два параллельных высева на отдельные чашки.

ѕри расчете количества клеток микроорганизмов в 1 мл исходной суспензии суммируют результаты параллельных высевов из одного и того же разведени€ и определ€ют среднее количество колоний дл€

данного разведени€. Ћучшим разведением следует считать то, при высеве из которого на агаризованной питательной среде сформировалось от 30 до 300 колоний.

где ћ Ц количество клеток в 1 мл; а Ц среднее количество колоний при

высеве из данного разведени€; V Ц объем 84 асуспензии в мл, вз€той дл€

посева; 10 Ц коэффициент разведени€; n Ц пор€дковый номер разведени€.

ћетод посева в агаризованную среду осуществл€ют путем внесени€ в стерильную чашку ѕетри суспензии микроорганизмов из соответствующего разведени€ с последующим заливанием расплавленной и охлажденной агаризованной средой. —одержим. чашки перемеш. и дают среде застыть.

ћетод посева в тонком слое предполагает внесение разведенной суспензии микроорганизмов в пробирки с небольшим объемом (2,5 Ц 3,5 мл) расплавленной полужидкой агаризованной средой, которую затем разливают по стерильным чашкам, уже содержащим один слой застывшей агаризованной среды и дают застыть верхнему слою.


Ѕилет 27

  1. »стори€ развити€ микробиологии. ¬ –Ѕ.

ќткрытие микроорганизмов св€зано с именем голландского естествоиспытател€ јнтони ван Ћевенгука (1632Ц1723), который, заинтересовавшись строением льн€ного волокна, отшлифовал несколько грубых

линз.

Ёто был морфологический, или описательный период развити€ микробиологии, который продолжалс€ с конца XVII до середины XIX в.

Ќачало изучению физиологии и биохимии микроорганизмов, вы€снению их роли в природе

и жизни человека положил французский ученый Ћуи ѕастер (1822Ц1895). — его работ началс€ физиологический период микробиологии. Ћ. ѕастер впервые в противоположность мнению химиков показал, что процессы брожени€ и гниени€ обусловливаютс€ жизнеде€тельностью микроорганизмов,

специфических дл€ каждого вида брожени€. ѕастер открыл принципиально новое биологическое €вление Ц анаэробиоз. Ќеоценимый вклад внес ѕастер в медицинскую микробиологию. ѕастер доказал микробную природу таких заболеваний человека и животных, как сибирска€ €зва, курина€ холера, бешенство.  роме того, он разработал способ борьбы с возбудител€ми этих заболеваний с помощью вакцин Ц культур патогенных микроорганизмов с ослабленными вирулентными свойствами.

ѕрогресс микробиологии в конце XIX в. был неразрывно св€зан с работами знаменитого немецкого ученого –оберта  оха (1843Ц1910), занимавшегос€ изучением возбудителей инфекционных заболеваний. —вои исследовани€  ох начал с изучени€ сибирской €звы и показал, что возбудител€ми этого заболевани€ €вл€ютс€ бактерии вида Bacillus anthracis. ѕозднее он открыл возбудителей туберкулеза (бактерии вида Mycobacterium tuberculosis), которые в его честь были названы Ђпалочкой  охаї. ѕостулаты  оха:

1. ћикроорганизм обнаруживают в каждом случае конкретного предполагаемого заболевани€, а также в услови€х, ответственных за патологические изменени€ и клиническое течение болезни.

2. ћикроорганизм не выдел€ют при других болезн€х как случайный или не патогенный паразит.

3. ѕосле изол€ции из организма больного и выделени€ чистой культуры патогенный микроорганизм должен вызвать аналогичное заболевание у восприимчивого животного.

Х разработали методы окраски микроорганизмов анилиновыми красител€ми; Х усовершенствовали технику микроскопировани€.Х ввели в плотные питательные среды. Х разработали методику выделени€ чистых культур бактерий из изолированных колоний на плотных средах; чашками ѕетри;

Х внедрили в микробиологическую практику дезинфекцию.

–одоначальником русской микробиологии €вл€етс€ Ћ. —. ÷енковский (1822Ц1887). ќн впервые дал научнообоснованную классификацию микроорганизмов, установил близость бактерий к сине-зеленым водоросл€м. —оздал вакцину против сибирской €звы.

¬елика заслуга в развитии микробиологии ». ». ћечникова (1845Ц1916). ќн открыл €вление фагоцитоза. ќн изучал патогенез холеры и биологию холероподобных вибрионов, показал возможность заражени€ шимпанзе сифилисом и предложил метод лечени€ сифилиса монохлоридом ртути.

». ». ћечников €вл€етс€ также основоположником учени€ о микробном антагонизме, послужившем основой дл€ развити€ науки об антибиотикотерапии.

ћикробиолог и эпидемиолог Ќ. ‘. √амале€ (1859Ц1949), который внес большой вклад в изучение туберкулеза, холеры, бешенства, организовал в –оссии первую бактериологическую станцию и ввел в практику вакцинацию людей против бешенства. ќн создал также противохолерную и оспенную вакцины, впервые описал €вление лизиса бактерий под действием агентов, которые впоследствии

были названы бактериофагами. Ѕольшой вклад в развитие микробиологии внес ƒ. ». »вановский

(1864Ц1920), который в 1892 г. открыл вирус, вызывающий мозаичную болезнь табака.

—. Ќ. ¬иноградского (1856Ц1953) внес значительный вклад в познание физиологического многообрази€ микроорганизмов. ќн открыл процесс хемосинтеза, открыл новый хемолитоавтотрофный тип питани€ микроорганизмов. «аслугой ¬иноградского €вл€етс€ и то, что он впервые выделил из почвы анаэробные бак терии, способные фиксировать молекул. азот, названные в честь ѕастера Clostridium pasteurianum.

¬иноградский предложил создавать специфические (элективные) услови€, способствующие преимущественному развитию данной группы микроорганизмов, т. е. он разработал метод накопительных культур.

ѕринцип выделени€ микроорганизмов, основанный на методе накопительных культур, был успешно развит голландским миробиологом ћ. Ѕейеринком (1851Ц1931). ќн впервые выделил из почвы чистые культуры клубеньковых бактерий (симбиотических азотфиксаторов) и аэробных свободноживущих азотфиксирующих бактерий Azotobacter chroоcoccum.  роме того, Ѕейеринк выделил чистые культуры сульфатредуцирующих бактерий, которые составл€ют важное звено в круговороте серы.

”ченик —. Ќ. ¬иноградского ¬. Ћ. ќмел€нский (1867Ц1928) многое сделал дл€ изучени€ нитрифицирующих, азотфиксирующих и пектинолитических бактерий. ќн впервые выделил целлюлозоразрушающие бактерии, описал их физиологию и химизм брожени€ клетчатки. ¬. Ћ. ќмел€нский написал первый учебник по микробиологии на русском €зыке.

“аким образом, выдающиес€ ученые во второй половине XIX в. заложили прочный фундамент об-

щей микробиологии, на котором в ’’ в. эта наука достигла расцвета.

–азвитие микробиологии в ’’ в. ознаменовалось крупными открыти€ми в области биохимии и генетики микроорганизмов. “ак, в 1925 г. √. ј. Ќадсон (1867Ц1940) впервые получил индуцированные мутации дрожжей посредством облучени€ клеток рентгеновскими лучами.

¬ середине 50-х годов ’’ в. ј.  люйвер (1888Ц1956) и  . ван Ќиль (1897Ц1985) провели сравнительное биохимическое изучение относительно далеко отсто€щих друг от друга физиологических групп.

«акономерности процессов энергетического и конструктивного метаболизма дл€ всех микроорганизмов едины.

¬ 1941 г. американские исследователи ƒж. Ѕидл (1903Ц1989) и Ё. “атум (1909Ц1975), изуча€ про€вление индуцированных мутаций у грибов рода Neurospora, сумели приблизитьс€ к пониманию функций генов и сформулировали свой знаменитый постулат Ђодин ген Ц один ферментї.

¬ 1944 г. американские ученые ќ. Ёвери,  . ћак-Ћеод и ћ. ћак-  арти доказали роль ƒЌ  в хранении и передаче наследственной информации, осуществив эксперименты по генетической трансформации у

бактерий.

»сследовани€ ƒж. Ћедерберга, Ё. “атума и Ќ. ÷индера в период с 1946 по 1952 г. показали наличие половой дифференциации у бактерий. ќни открыли и изучили трансдукцию и конъюгацию, а также закономерности рекомбинации генетического материала.

¬ 1953 г. ƒж. ”отсон и ‘р.  рик расшифровали строение молекулы ƒЌ , раскрыли генетический код, механизмы репликации ƒЌ  и регул€ции синтеза белка.

”спехи в области генетики микроорганизмов обусловили развитие нового направлени€ Ц молекул€рной генетики, €вл€ющейс€ основой генетической инженерии. √енетическа€ инженери€ внесла потенциально

новые идеи и методы в производство широкого спектра биологически активных веществ. ќткрыти€ и достижени€, полученные на микроорганизмах, €вились также основой дл€ возникновени€ таких новых научных направлений, как молекул€рна€ биологи€, молекул€рна€ биотехнологи€, молекул€рна€ вирусологи€, белкова€ инженери€ и др.

—овременный период развити€ микробиологии тесно св€зан с научнотехническим прогрессом, потребност€ми народного хоз€йства и здравоохранени€. ќн характеризуетс€ комплексностью исследований, направленных как на решение общебиологических проблем, так и задач, св€занных с рациональным использованием природных ресурсов, охраной окружающей среды, развитием сельского хоз€йства, здравоохранени€, микробиологической, горнодобывающей и биотехнологической пром.

 

 

  1. Ќуклеоид. –епликаци€ ƒЌ .

√енетический материал прокариот представлен молекулой (молекулами) ƒЌ , уложенной в компактную структуру и локализованной в ограниченных участках цитоплазмы, не имеющей, в отличие от эукариот, собственной €дерной мембраны. ”читыва€ эти особенности, генетический аппарат прокариот прин€то называть нуклеоидом.

“от факт, что в состав нуклеоида входит ƒЌ , впервые удалось показать ∆.  ейрнсу с помощью метода радиоавтографии.

—табилизирующую роль в такой организации играют специфические белки. ” бактерий кишечной группы известно по меньшей мере п€ть белков Ц HU, INF, H1, HLP1 и H, которые способствуют Ђупаковкеї ƒЌ . ќни сходны по аминокислотному составу и другим свойствам с гистонами эукариот, имеют сравнительно небольшие размеры (9Ц28 кƒ) и в большинстве своем относ€тс€ к основным. Ќаибольшее значение в играет белок HU. —в€зыва€сь с ƒЌ , он мен€ет конформацию ее витков.

¬ажную роль играет прикрепление нуклеоида к цитоплазматической мембране. »меютс€ фиксированные точки прикреплени€ нуклеоида к мембране: точка начала репликации и точка завер-

шени€ репликации.  роме того, нуклеоид имеет Ђскольз€щие участкиї прикреплени€ к мембране,тот участок, в котором в данный момент идет репликаци€, и большое кол-во Ђнеспецифическихї точек.

¬ зависимости от условий нуклеоид бактериальной клетки может состо€ть из одной или нескольких копий одной и той же хромосомы. “ак, у Azotobacter chroococcum в экспоненциальной фазе роста

на одну клетку приходитс€ 20Ц25 копий хромосомы, у Desulfovibrio gigas Ц 9Ц17 копий хромосомы.

” одной из наименьших по размеру бактерий Mycoplasma genitalium, вызывающей у людей уретриты, хромосомна€ ƒЌ  равна 580.070 п. н.; у бактерий E. coli Ц 4.653.831 п. н. Ќить хромосомной ƒЌ  у бактерий E. coli имеет линейный размер в 1,6 мм, а длина упакованного нуклеоида Ц 1 мкм, что короче хромосомы в 1600 раз.

”же отмечалось, что большинство бактерий Ц гаплоидные организмы. ќднако у различных видов бруцелл, Rhodobacter sphaeroides, Agrobacterium tumefaciens, Leptospira interrogans клетки имеют по две хромосомы, различающиес€ между собой по величине. ” Burkholderia cepacia имеютс€ даже три.

јктиномицеты Цложное кольцо. Ћинейна€ хромосома была обнаружена и у Rhodococcus fascians. —читаетс€, что теоретически возможны три механизма репликации ƒЌ :

1.  онсервативный, при котором сохран€етс€ целостность всей родительской двойной спирали (не происходит раскручивани€ спирали), и она €вл€етс€ матрицей дл€ синтеза себе подобной.

2. ƒисперсивный, в соответствии с которым родительска€ молекула ƒЌ  распадаетс€ на фрагменты, а синтез новых цепей происходит на фрагментах, которые затем крест-накрест объедин€ютс€ с отрезками нового материала.

3. ѕолуконсервативный предполагает, что родительска€ двойна€ спираль раскручиваетс€, и кажда€ полинуклеотидна€ цепь служит матрицей дл€ синтеза новой комплементарной цепи.

¬ 1957 г. ћ. ћеселсон и ‘. —таль экспериментально доказали, что репликаци€ хромосомной ƒЌ  у бактерий происходит по полуконсервативному механизму.

¬ этом процессе участвует несколько ферментов, основными из них €вл€ютс€:

1) ƒЌ -геликазы, перемещающиес€ по цепи ƒЌ  в направлении 5*>3* и перемещающиес€ в направлении 3*>5*;

2) SSB-белки (single strand binding Ц св€зывающиес€ с однонитевой ƒЌ ), которые св€зываютс€ с однонитевой ƒЌ  и преп€тствуют ее ренатурации;

3) ƒЌ -гиразы, или топоизомеразы, белки, которые снимают напр€жение при раскручивании кольцевых молекул ƒЌ  и способствуют ее расплетанию.

Ќа образовавшихс€ однонитевых участках ƒЌ  идет синтез комплементарных цепей. ” бактерий E. coli синтезируютс€ три типа ƒЌ -полимераз (I, II и III). √лавную роль играет ƒЌ -полимераза III.

ƒоказано, что синтез ƒЌ  протекает только в направлении от 5* к 3*-ќЌ концу. —интез одной из дочерних цепей осуществл€етс€ непрерывно с помощью ƒЌ -полимеразы III в направлении 5*> 3*.

Ёта цепь называетс€ ведущей, или лидирующей.

 

 опи€ второй цепи называетс€ запаздывающей и она синтезируетс€ из фрагментов ƒЌ  размером 1000Ц2000 нуклеотидов, которые называютс€ фрагментами ќказаки. ƒл€ синтеза фрагментов ќказаки

необходима Ђзатравкаї, или праймер.   этой затравке ƒЌ -по-лимераза III присоедин€ет дезоксирибонуклеотиды, в результате образуютс€ фрагменты ќказаки. –Ќ -праймеры удал€ютс€ за счет активности ƒЌ -полимеразы I, после чего лигаза сшивает отдельные фрагменты ќказаки друг с другом и целостность новой цепи восстанавливаетс€.

–епликаци€ всего кольца ƒЌ  может происходить как в одном, так и в двух противоположных направлени€х двойной спирали, что соответственно предполагает наличие одной или двух репликативных вилок на одной молекуле ƒЌ .

ќбычно деление бактериальной клетки по времени осуществл€етс€ после завершени€ цикла репликации молекулы ƒЌ .

Ѕактериальную ƒЌ  можно обнаружить в мембранных фракци€х после центрифугировани€ клеточных лизатов, а также с помощью электронной микроскопии удалось визуализировать места прикреплени€ хромосомы к вп€чивани€м мембраны (мезосомам).

—уществуют две модели, объ€сн€ющие регул€цию репликации бактериальной ƒЌ . —огласно модели, предложенной ‘. ∆акобом, —. Ѕреннером и ‘.  ьюзеном (1963), структура, способна€ самосто€тельно реплицироватьс€, называетс€ репликоном: это относитс€ к хромосомам и плазмидам бактерий. –епликон должен иметь кольцевую форму и реплицироватьс€ не по част€м, а как единое целое. —огласно этой модели, репликон должен быть прикреплен к цитоплазматической мембране и об€за-

тельно обладать двум€ специфическими детерминантами или генами Ц структурным геном и геном-репликатором (или оператором репликации). ѕри росте клетки от мембраны поступает сигнал на структурный ген и активирует его. ѕроисходит синтез специфического белка-инициатора, который действует на ген-репликатор, что приводит к началу процесса репликации, который продолжаетс€ вдоль всего репликона и заканчиваетс€ копированием всей его структуры. ѕосле репликации ƒЌ  поступает обратный сигнал на мембрану, иницииру€ деление клетки. ƒанна€ модель получила название модели позитивной регул€ции репликации.

 роме того, существует модель негативной регул€ции репликации (–. ѕритчард, ѕ. Ѕарт, ƒж.  оллинз, 1969). ¬ соответствии с этой моделью в составе репликона есть ген, отвечающий за синтез белка-репрессора, который при высокой концентрации негативно действует на инициацию репликации, а в малой концентрации не вли€ет на этот процесс. ѕо мере роста клетки концентраци€ репрессора снижаетс€ и создаетс€ возможность репликации хромосомы или плазмиды.

 

  1. ћикробный антогонизм

один вид микроорганизмов полностью или частично подавл€ет рост и развитие других видов.

1. јнтагонизм, складывающийс€ при совместном развитии разных видов, нуждающихс€ в одних и тех же питательных веществах. ¬ этом случае преимущества будут у того микроорганизма, скорость роста

которого выше скорости роста других. “ак, при совместном высеве на питательный субстрат, необходимый одновременно дл€ роста и эубактерий и актиномицетов, эубактерии будут развиватьс€ быстрее.

2. јнтагонизм, св€занный с образованием микроорганизмами органических кислот, спиртов, сидерофоров или других продуктов обмена, которые измен€ют услови€ среды, дела€ ее непригодной дл€ развити€ других микроорганизмов. ¬ процессе смены микрофлоры свежего молока в нем содержатс€ как молочнокислые, так и гнилостные бактерии. ¬начале они развиваютс€ одинаково, но в результате размножени€ молочнокислых бактерий накапливаетс€ молочна€ кислота и молоко значительно подкисл€етс€. ¬ этих услови€х наблюдаетс€ подавление роста, а затем и полна€ гибель гнилостных бактерий. ѕри развитии уробактерий на среде, содержащей мочевину, происходит ее дезаминирование. ¬ыделение аммиака происходит в таком количестве, которого достаточно дл€ подщелачивани€ среды до рЌ 9,0.

3. јнтагонизм, св€занный с образованием и выделением в окружающую среду антибиотических веществ (антибиотиков, бактериоцинов и др.)

Ѕилет 28

  1. ÷итоплазма. ѕроизводные цитоплазмы.

это содержимое клетки, окруженное цитоплазматической мембраной. ‘ракци€ цитоплазмы, имеюща€ гомогенную консистенцию и содержаща€ набор растворимых –Ќ , ферментных белков, продуктов и субстратов метаболических реакций, получила название цитозол€.

–ибосомы прокариот имеют константу седиментации 70S. ќни образованы двум€ субъединицами Ц 30S и 50S. ћеньша€ субъединица 30S сод. 16S-р–Ќ  и в большинстве случаев по одной молекуле белков 21 вида. —убъединица 50S состоит из двух типов молекул р–Ќ  (23S и 5S) и около 35 молекул белков.

–ибосомы служат местом синтеза белка. —интез белка осуществл€етс€ агрегатами, состо€щими из рибосом, –Ќ  Ц и–Ќ  и т–Ќ . “акие агрегаты наз-с€ полисомами. ¬ключени€ подраздел€ютс€ на активно функционирующие структуры и продукты клеточного метаболизма откладывающиес€ внутри

1. јэросомы снижают удельную массу бактериальной клетки и благодар€ этому поддерживают ее во взвешенном состо€нии в водоеме. јэросома представл€ет собой скопление газовых пузырьков (везикул), которые имеют веретенообразную форму. »х оболочка состоит только из белка, т. е. устроена не так, как обычна€ мембрана. Ѕелковые молекулы ориентированы таким образом, что внутренн€€ сторона оказываетс€ гидрофобной, а наружна€ Ц гидрофильной.

’лоросомы зеленых бактерий и фикобилисомы цианобактерий. ѕигменты, поглощающие кванты света и передающие энергию возбуждени€ на фотореакционные центры. Ёто эллипсовидные образовани€, окруженные тонкой белковой оболочкойиз отдельных глобул.

 арбоксисомы, или полиэдрические тела, содержатс€ в клетках некоторых автотрофных бактерий. ќни имеют форму многогранника диаметром 90Ц100 нм, окруженного однослойной белковой оболочкой. ¬

карбоксисомах содержитс€ рибулозо-1,5-дифосфаткарбоксилаза Ц ключевой фермент, катализирующий фиксацию —ќ2 в цикле  альвина в процессе фото- и хемосинтеза.

ћагнитосомы содержатс€ в водных бактери€х, способных ориентироватьс€ в магнитном поле и перемещатьс€ в направлении линий магнитного пол€. ¬ их состав входит 0,4 % железа (по сухому веществу). ћагнитосомы располагаютс€ в клетках вблизи мест прикреплени€ жгутиков.

2.«апасные вещества Ц полифосфаты, полисахариды, жиры, сера. Ёти вещества накапливаютс€, если в питательной среде наход€тс€ соответствующие исходные соединени€, но вместе с тем рост бактерий ог-

раничен или вообще невозможен из-за недостатка каких-то отдельных компонентов питани€ или же присутстви€ ингибиторов. «апасные вещества содержатс€ в клетках в осмотически инертной форме, не растворимы в воде. ¬ услови€х, благопри€тных дл€ роста,они снова включаютс€ в метаболизм.

»з полисахаридов: гликоген, крахмал и крахмалоподобное вещество гранулоза. «апасные вещества полисахариды образуютс€ из молекул а-D-глюкозы, которые св€заны а-1,4-гликозидными св€з€ми. ѕолиглюкозные цепи закручены винтообразно. ћного крахмала имеют клетки бактерий рода Nеisseria и вида Acetobacter pasteurianus. √ранулоза содержитс€ в большом количестве в клетках бактерий рода Clostridium. √ликоген, или Ђживотный крахмалї, синтезируетс€ у бактерий E.coli, у бактерий рода Salmonella, у бацилл, дрожжей и других микроорганизмов.

∆иры накапливаютс€ в виде гранул и (или) капелек, преломл€ющих свет по-иному, чем содержимое цитоплазмы, и поэтому хорошо различимы в световом микроскопе. «апасным жироподобным веществом многих бактерий (н-р,рода Pseudomonas) €вл€етс€ поли-а-гидроксимасл€на€ кислота.

ћикроорганизмы могут накапливать также триглицериды (нейтральные жиры). ќсобенно много их запасаетс€ в клетках дрожжей и других грибов. ћикобактерии могут содержать до 40 % восков.

ѕолифосфаты откладываютс€ в гранулах, называемых волютиновыми или метахроматиновыми зернами.” многих бактерий, таких как пурпурные и бесцветные серобактерии, зеленые серные бактерии и других, окисл€ющих сульфид до сульфата, в процессе метаболизма в клетке откладываетс€ молекул€рна€ сера в виде шариков, сильно преломл€ющих свет.—пецифическими запасными веществами цианобактерий €вл€ютс€ цианофитиновые гранулы, состо€щие из полипептида, в который вход€т аргинин и аспарагинова€ кислота в эквимол€рных количествах. ÷ианофитиновые гранулы служат резервом азота, который используетс€ цианобактери€ми при его недостатке в среде.

  1. ћиксобакьерии и цитофаги

это грамотрицательные скольз€щие бактерии, относ€щием€ к пор€дкам Myxobacteriales и Cytophagales.

ћиксобактерии имеют относительно крупные клетки двух морфологических типов: тонкие гибкие палочки с более или менее суженными концами и относительно толстые палочки цилиндрической формы с закругленными концами.  летки миксобактерий обычно окрашены в желтый, оранжевый или красный цвет за счет каротиноидных пигментов.

ћиксобактерии передвигаютс€ путем скольжени€ по твердой поверхности и способны также проникать в субстрат, продвига€сь внутри, например 1,2Ц1,5 % агаровых гелей. —кольз€щие клетки всегда оставл€-

ют за собой слизистые треки. ¬ результате скольз€щего движени€ клеток колонии миксобактерий распростран€ютс€ по поверхности субстрата и поэтому называютс€ швармами. ¬нутри шварма клетки обычно распределены неравномерно, концентриру€сь в радиальных т€жах, а иногда в массивных складках по периферии шварма. ¬ услови€х голодани€ клетки скапливаютс€ и агрегируют в определенных участках шварма, образу€ крупные глобул€рные или гребневидные массы, которые затем дифференцируютс€ в структуры, называемые плодовыми телами.

ѕлодовые тела варьируют в размерах от 100 до 600 мкм и хорошо заметны благодар€ €ркой окраске и блест€щей поверхности. ѕлодовые тела имеют разную форму: от микроскопического бугорка до сложных древо- подобных структур, они могут располагатьс€ концентрическими кругами или радиальными т€жами. ¬нутри вегет.к-ки превращаютс€ в поко€щиес€ миксоспоры. ќни устойчивы к высыханию и довольно устойчивы к нагреванию: выживают при температуре 58Ц60— в течение 10Ц60 мин. ћиксоспоры могут иметь сферическую или овальную (например, у представителей родов Myxococcus, Nannocystis и др.) и палочковидную (например, у представителей родов Cystobacter, Polyangium, Stigmatella и др.) форму. ћиксобактерии Ц облигатные аэробы. Ѕольшинство из них мезофиллы; оптимальна€ температура дл€ роста 30Ц35.—. ¬се представители Ц хемоорганотрофы, способные использовать самые разнообразные органические вещества в качестве источников энергии и углерода.   бактериолитическим относ€тс€ миксобактерии, вход€щие в род Myxococcus, счет синтеза различных экзоферментов могут разрушать клетки бактерий, дрожжей и других микроорганизмов и использовать полученные вещества в качестве источников энергии и углерода. “акой тип взаимоотношений между микроорганизмами относитс€ к хищничеству. ÷еллюлозолитические виды содержит род Polyangium. Ќекотор. миксобактерии способны синтезир.стеролы (н-р, рода Nannocystis).

ќсобенно обильно встречаютс€ в теплых, полусухих и сухих местообитани€х, таких как степи и полупустыни субтропического и умеренного по€сов. “ипичные местообитани€ миксобактерий Ц почвы с нейтр. рЌ и нормальным содержанием солей, разлагающийс€ органический материал, включа€ помет траво€дных животных и гниющую древесину, кора живых и отмерших деревьев, а также пресна€ вода.

¬ отличие от миксобактерий, цитофаги не образуют плодовых тел и имеют другой нуклеотидный состав ƒЌ . —одержание √÷ у цитофаг 30Ц 50 %, у миксобактерий значительно выше Ц 67Ц71 %. √руппа цитофаг включает восемь родов, представители которых могут обитать в почве, пресноводных и морских водоемах (например, роды Cytophaga, Flexibacter), полости рта (например, род Capnocytophaga), гор€чих источниках (например, род Thermonema).

÷итофаги Ц облигатные аэробы или факультативные анаэробы; хемоорганотрофы; метаболизм дыхательного, или бродильного, типа. √люкозу сбраживают с образованием ацетата, пропионата, сукцината и некоторых других органических кислот. ќтдельные представители могут осуществл€ть нитратное дыхание, использу€ в качестве конечного акцептора электронов NO. ƒл€ рода Cytophaga характерна сп-сть разлагать целлюлозу,агар,хитин,пектин,крахмал; рода Flexibacter Ц хитин и крахмал; р. SporocytophagaЦцеллюлозу и целлобиозу; р.Microscilla-карбоксиметилцеллюлозу.¬еретенообразные вегетативные клетки бактерий родов Sporocytophaga и Chitinophaga могут превращатьс€ в длительно сохран€ющиес€ круглые клетки, окруженные капсулой Ц микроцисты (стади€ поко€). Ѕактерии рода Flexithrix могут образовывать чехлы, которые окружают длинные многоклеточные. ¬стречаютс€ патогенные представители. Ќ-р, бакт. рода Capnocytophaga выдел€ют из полости рта, очагов поражени€ в легких, крови и абсцессов. Ѕактерии вида Flexibacter columnaris Ц возбудитель заболеваний у рыб.

  1. “ехники окрашивани€ бактерий. ѕринцип отбора.

ќкрашивание препаратов проводитс€ с помощью красителей, которые можно разделить на:

Х позитивные (метиленовый синий, фуксин) и негативные (нигрозин). ѕозитивными называютс€ красители, окрашивающие микроорганизмы и другие наход€щиес€ на стекле фиксированные объекты,

негативными Ц красители, заполн€ющие пространство, окружающее микроорганизмы, в результате чего последние станов€тс€ видимыми в виде силуэтов на фоне красител€;

Х кислые (эозин, конго красный) и щелочные (гематоксилин, толуидиновый синий, азур).  ислые красители св€зываютс€ с веществами, имеющими щелочную реакцию (например, цитоплазматическими

белками), щелочные Ц св€зываютс€ с базофильными (кислыми) компонентами клеток (нуклеиновыми кислотами, рибосомами).

—пособность клеток воспринимать различные красители отражаетих тинкториальные свойства. Ёто определ€етс€ структурой и составом клеточной стенки.

ѕростыми методами окрашивани€ называют окрашивание препаратов каким-либо одним красителем. „аще всего при этом используетс€ фуксин, генциановый фиолетовый, метиленовый синий. ¬ случае

использовани€ негативных красителей среда, в которой наход€тс€ микроорганизмы, становитс€ полупрозрачной; в результате клетки, в которые краситель не проникает, выгл€д€т как светлые частицы на равномерно окрашенном фоне. Ќекоторые микроорганизмы, например спирохеты, плохо вы€вл€емые с помощью позитивных красителей, легко вы€вл€ютс€ при окрашивании негативными красител€ми. —поры имеют вид преломл€ющих свет включений в вегетативной клетке.

‘иксированный препарат помещают на параллельные стекл€нныерейки, которые лежат над кюветой. Ќа мазок нанос€т 1 % водный раствор фуксина или метиленового синего на 1 Ц 2 мин. —лед€т за тем,

чтобы во врем€ окрашивани€ раствор красител€ не подсыхал. ѕосле завершени€ окрашивани€ препарат промывают водой до тех пор, пока стекающа€ воде не станет бесцветной. «атем препарат высушивают,

промока€ его фильтр. бумагой, нанос€т на окрашенный сухой мазок каплю иммерсионного масла.

ѕри сложных методах окрашивани€ на один и тот же препарат воздействуют несколькими крас€щими веществами, одно из которых называетс€ основным, другие Ц дополнительными.  роме красителей

используютс€ различные обесцвечивающие вещества: спирты, кислоты, ацетон и др. — помощью сложных методов окрашивани€ вы€вл€ют цитологические особенности клеток микроорганизмов ќкраска по методу √рама €вл€етс€ самым универсальным из сложных методов окраски. ќкраска положена в основу дифференциации бактерий и отражает способность клеток воспринимать и удержи-

вать внутри клетки крас€щий комплекс генцианового фиолетового и иода либо тер€ть его после обработки спиртом. —оответственно выдел€ют грампол. (Bacillus, Clostridium, Staphylococcus, Sarcina, Streptococcus,Lactobacillus) и грамотр. (Escherichia,Pseudomonas, Erwinia, Neisseria, Rickettsiа)





ѕоделитьс€ с друзь€ми:


ƒата добавлени€: 2015-11-05; ћы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 1351 | Ќарушение авторских прав


ѕоиск на сайте:

Ћучшие изречени€:

—амообман может довести до саморазрушени€. © Ќеизвестно
==> читать все изречени€...

1661 - | 1513 -


© 2015-2024 lektsii.org -  онтакты - ѕоследнее добавление

√ен: 0.082 с.