Материал: Tema_2_mikra

Тема 2. Виды микроскопии. Структура бактериальной клетки.

1.Принципы классификации микроорганизмов.

Классифицировать обитателей микромира можно по разным признакам. В основу классификации микробов пожжены морфологические, физиологические, биохимические и молекулярно-биологические свойства.

I. По наличию клеточной структуры.

1.Микробы – все живые формы микромира клеточные и доклеточные (включая вирусы, прионы, вироиды)

2.Микроорганизмы – микробы, имеющие клеточное строение (это только бактерии (например: кишечная палочка), грибы (например: кандида), простейшие (например: дизентерийная амеба))

II. По патогенности (способности вызывать инфекционные заболевания)

1.Патогенные – микробы, вызывающие инфекционное заболевание

2.Непатогенные – микробы, не вызывающие инфекционное заболевание

3.Условно-патогенные – микробы, которые могут вызвать инфекционное заболевание при определенных условиях.

2.Укажите основные признаки, по которым эукариоты отличаются от прокариот.

Эукариоты представляют собой надцарство живых организмов. В переводе с греческого языка «эукариот» обозначает «владеющий ядром». Соответственно эти организмы в своем составе имеют ядро, в котором закодирована вся генетическая информация. К ним относятся грибы, растения и животные.

Прокариоты – это живые организмы, в клетках которых ядро отсутствует. Характерными представителями прокариот являются бактерии и цианобактерии.

3.Укажите группы микроорганизмов, которые относятся к прокариотам, эукариотам; назовите неклеточные формы.

Прокариоты:

Все прокариоты, имеющие единый тип организации клеток, объединены в один отдел

— Bacteria. Однако отдельные их группы отличаются структурными и физиологическими особенностями. На этом основании выделяют:

1)собственно бактерии;

2)археи;

3)сине-зелёные водоросли (цианобактерии)

4)хлороксибактерии (зелёные водорослеподобные организмы)

5)актиномицеты (актинобактерии);

6)миксобактерии (многоклеточные организмы)

7)спирохеты;

8)риккетсии;

9)хламидии;

10)микоплазмы.

Эукариоты: относятся все широко известные организмы – водоросли, простейшие, плесени, дрожжи, высшие грибы, животные и растения.

Неклеточные формы:

1)Вирусы (от лат. virus - яд) - мельчайшие простейшие формы жизни, не способные жить и размножаться вне животной, растительной или иной клетки. Их геном представлен либо ДНК, либо РНК; у них отсутствуют собственные системы биосинтеза белка и мобилизации энергии. В состав вирусов, кроме нуклеиновых кислот, входят белки, ферменты.

2)Прионы - «инфекционные» белковые частицы, лишенные генетического материала (нуклеиновой кислоты). Вирусы и прионы являются облигатными (обязательными) внутриклеточными паразитами.

4.Перечислите основные структурные элементы бактериальной клетки: постоянные и непостоянные. Какие из структурных элементов зависят от условий существования бактерий?

1)Постоянные: клеточная стенка, цитоплазматическая мембрана с ее производными, цитоплазма с рибосомами и различными включениями, нуклеоид.

2)Непостоянные: капсула, слизистый чехол, жгутики, ворсинки, эндоспоры, образующиеся лишь на определенных этапах жизненного цикла бактерий.

Споры образуются при неблагоприятных условиях существования бактерий (высушивание, дефицит питательных веществ и др.. Внутри бактериальной клетки образуется одна спора (эндоспора).

5. Клеточная стенка, её биологическая роль, строение.

Клеточная стенка — это плотный полупроницаемый защитный слой, находящийся над клеточной мембраной, характерный для клеток растений, грибов, бактерий и архебактерий.

Функции клеточной стенки:

-защита бактерий от осмотического шока и других повреждающих факторов;

-определение формы бактерий;

-участие в метаболизме бактерий.

Клеточная стенка пронизана порами, через которые происходит транспорт экзотоксинов бактерий. Толщина клеточной стенки составляет 10–100 нм. Основной компонент клеточной стенки бактерий - пептидогликан или муреин, состоящий из чередующихся остатков N-ацетил-N-глюкозамина и N-ацетилмурамовой кислоты, соединенных гликозидными связями.

Клеточная стенка, формирующаяся во время деления клеток и их роста путем растяжения, называется первичной. После прекращения роста клетки на первичную клеточную стенку изнутри откладываются новые слои, и образуется прочная вторичная клеточная оболочка.

6.Каковы особенности клеточной стенки грамотрицательных и грамположительных бактерий, какое значение имеют эти различия?

7.С помощью каких веществ можно разрушить клеточную стенку? Как называются бактерии, лишённые клеточной стенки - полностью, частично?

8.Цитоплазматическая мембрана: где располагается, биологическая роль, в каких процессах участвует?

Цитоплазматическая мембрана (плазмалемма) — основная, универсальная для всех клеток часть поверхностного аппарата. Ее толщина составляет около 10 нм. Плазмалемма ограничивает цитоплазму и защищает ее от внешних воздействий, принимает участие в процессах обмена веществ между клеткой и внеклеточной средой.

Основными компонентами мембраны являются липиды и белки. Липиды составляют около 40 % массы мембран. Среди них преобладают фосфолипиды.

Молекулы фосфолипидов располагаются в виде двойного слоя (липидный бислой). Как вы уже знаете, каждая молекула фосфолипида образована полярной гидрофильной головкой и неполярными гидрофобными хвостами. В цитоплазматической мембране

гидрофильные головки обращены к наружной и внутренней сторонам мембраны, а гидрофобные хвосты — внутрь мембраны (рис. 30).

Кроме липидов, в состав мембран входят белки двух типов: интегральные и периферические. Интегральные белки более или менее глубоко погружены в мембрану либо пронизывают ее насквозь. Периферические белки располагаются на внешней и внутренней поверхностях мембраны, причем многие из них обеспечивают взаимодействие плазмалеммы с надмембранными и внутриклеточными структурами.

На внешней поверхности цитоплазматической мембраны могут располагаться молекулы олиго- и полисахаридов. Они ковалентно связываются с мембранными липидами и белками, образуя гликолипиды и гликопротеины. В клетках животных такой углеводный слой покрывает всю поверхность плазмалеммы, образуя надмембранный комплекс. Он называется гликокаликсом (от лат. гликис — сладкий, калюм — толстая кожа).

Функции цитоплазматической мембраны. Плазмалемма выполняет ряд функций,

важнейшими из которых являются барьерная, рецепторная и транспортная.

Барьерная функция. Цитоплазматическая мембрана окружает клетку со всех сторон, играя роль барьера — преграды между сложно организованным внутриклеточным содержимым и внеклеточной средой. Барьерную функцию обеспечивает, прежде всего, липидный бислой, не позволяющий содержимому клетки растекаться и препятствующий проникновению в клетку чужеродных веществ.

Рецепторная функция. В цитоплазматическую мембрану встроены белки, способные в ответ на действие различных факторов внешней среды изменять свою пространственную структуру и таким образом передавать сигналы внутрь клетки. Следовательно, цитоплазматическая мембрана обеспечивает раздражимость клеток (способность воспринимать раздражители и определенным образом реагировать на них), осуществляя обмен информацией между клеткой и окружающей средой.

Транспортная функция. Одной из основных функций плазмалеммы является обеспечение транспорта веществ как в клетку, так и из нее во внеклеточную среду. Выделяют несколько основных способов транспорта веществ через цитоплазматическую мембрану: простая диффузия, облегченная диффузия, активный транспорт и транспорт в мембранной упаковке.