Bakterie to mikroorganizmy, które można zobaczyć tylko pod mikroskopem, większość z nich jest jednokomórkowa i ruchliwa dzięki obecności wici.
Kształt komórki jest inny różne rodzaje. Bardziej powszechne są bakterie, które można przypisać następującym formom: kuliste - ziarniaki; prosty w kształcie pręta - prątki i bakterie; wygięty w kształcie pręta - vibrios; spiralnie skręcony - spirilla. Komórka bakteryjna składa się z błony zawierającej protoplazmę, a czasem wakuole. Przy odpowiednim wybarwieniu protoplazmy można znaleźć ciała, które przypominają jądra, ale być może nie odpowiadają jądrom komórkowym innych organizmów. Większość bakterii jest bezbarwna, niektóre mają czerwone i zielone pigmenty.
Wiele bakterii, zwłaszcza pałeczkowate i niektóre kuliste, tworzy zarodniki (endospory), które rozwijają się w zgrubiałej części treści protoplazmatycznej i są zaopatrzone na ich powierzchni w gęstą, trudną do penetracji otoczkę. Ta otoczka daje zarodnikom większą odporność na niesprzyjające warunki. warunki zewnętrzne i zachowują żywotność przez bardzo długi czas. W sprzyjających warunkach zarodniki rosną, rozwijając się w nową komórkę wegetatywną.
Bakterie rozmnażają się przez poprzeczny podział komórki na dwie części, a przerwa między dwoma podziałami wynosi często tylko pół godziny, dlatego znacznie przewyższają wszystkie inne organizmy szybkością rozmnażania.
Większość bakterii ma odżywianie heterotroficzne, to znaczy zaspokaja swoje potrzeby kosztem gotowej materii organicznej, a tylko nieliczne charakteryzują się odżywianiem autotroficznym kosztem węgla w dwutlenku węgla. Jeśli chodzi o odżywianie azotem, niektóre z tych drobnoustrojów wymagają azotu organicznego, podczas gdy większość może zawierać azot amonowy i azotanowy, a niektóre są w stanie przyswoić azot elementarny.
Większość bakterii to organizmy tlenowe, niektóre mogą rozwijać się tylko przy wystarczającej ilości tlenu w środowisku, ale są również znane bakterie beztlenowe; nie potrzebują tlenu. Są niezwykle powszechne, zwłaszcza tam, gdzie występują materia organiczna, które niszczą, tworząc różnego rodzaju zgniliznę lub fermentację. Wiele drobnoustrojów pasożytuje w organizmach roślinnych lub zwierzęcych. Wiele z nich to patogeny choroba zakaźna na przykład gruźlica, dur brzuszny, cholera, dżuma, błonica. Inne zapewniają bardzo ważne procesy w życiu człowieka ( Różne rodzaje fermentacja, akumulacja azotu w glebie bakterie guzkowe), nie mówiąc już o tym, że bez ich udziału proces powstawania gleby i obieg substancji w przyrodzie są nie do pomyślenia. Niektóre mikroorganizmy mają bezpośrednie znaczenie w medycynie, na przykład te, z których są silne
bakteria- to jest bardzo prosta formażycie roślinne, które składa się z pojedynczej żywej komórki. Rozmnażanie odbywa się przez podział komórki. Po osiągnięciu dojrzałości bakteria podzielony na dwa równe komórki. Z kolei każda z tych komórek osiąga dojrzałość i również dzieli się na dwie równe komórki. W idealne warunki bakteria osiąga stan dojrzałości i namnaża się w mniej niż 20–30 minut. Przy takim tempie rozmnażania jedna bakteria mogłaby teoretycznie wyprodukować 34 biliony potomstwa w ciągu 24 godzin! Na szczęście, koło życia bakterii jest stosunkowo krótki i trwa od kilku minut do kilku godzin. Dlatego nawet w idealnych warunkach nie mogą rozmnażać się w takim tempie.tempo wzrostu i hodowla bakterii i innych mikroorganizmów zależy od warunków środowisko. Temperatura, światło, tlen, wilgotność i pH (kwasowość lub zasadowość), wraz z dostępnością pożywienia, wpływają na tempo wzrostu bakterii. Spośród nich temperatura jest przedmiotem szczególnego zainteresowania techników i inżynierów. Dla każdej odmiany bakterii istnieje minimalna temperatura, w której mogą rosnąć. W temperaturach poniżej tego progu bakterie hibernują i nie są w stanie się rozmnażać. Dokładnie to samo dla każdego odmiany bakterii istnieje maksymalny próg temperatury. W temperaturach powyżej tej granicy bakterie ulegają zniszczeniu. Pomiędzy tymi granicami znajduje się optymalna temperatura, w której bakterie namnażają się z maksymalną szybkością. Optymalna temperatura dla większości bakterii żywiących się odchodami zwierzęcymi oraz martwymi tkankami zwierząt i roślin (saprofitami), od 24 do 30°C. Optymalna temperatura dla większości bakterii wywołujących infekcje i choroby gospodarza ( bakterie chorobotwórcze), około 38°C. W większości przypadków możliwe jest znaczne zmniejszenie tempo wzrostu bakterii jeśli temperatura otoczenia jest obniżona. Wreszcie, istnieje kilka odmian bakterii, które najlepiej rozwijają się w temperaturze wody, podczas gdy inne najlepiej radzą sobie w temperaturach ujemnych.
Dodatek do powyższego
Pochodzenie, ewolucja, miejsce w rozwoju życia na Ziemi
Bakterie, obok archeonów, były jednymi z pierwszych żywych organizmów na Ziemi, pojawiły się około 3,9-3,5 miliarda lat temu. Relacje ewolucyjne między tymi grupami nie zostały jeszcze w pełni zbadane, istnieją co najmniej trzy główne hipotezy: N. Pace sugeruje, że mają wspólnego przodka protobakterii, Zavarzin uważa archeony za ślepą uliczkę ewolucji eubakterii, która opanowała ekstremalne siedliska; wreszcie, zgodnie z trzecią hipotezą, archeony są pierwszymi żywymi organizmami, z których wywodzą się bakterie.Eukarionty powstały w wyniku symbiogenezy z komórek bakteryjnych znacznie później: około 1,9-1,3 miliarda lat temu. Ewolucja bakterii charakteryzuje się wyraźnym odchyleniem fizjologicznym i biochemicznym: przy względnym ubóstwie form życia i prymitywnej strukturze opanowały one prawie wszystkie znane obecnie procesy biochemiczne. Biosfera prokariotyczna posiadała już wszystkie istniejące obecnie sposoby przemian substancji. Eukarionty, wnikając w nią, zmieniły tylko ilościowe aspekty swojego funkcjonowania, ale nie jakościowe; na wielu etapach pierwiastków bakterie nadal zachowują pozycję monopolistyczną.
Jedną z najstarszych bakterii są sinice. W skałach powstałych 3,5 miliarda lat temu znaleziono produkty ich życiowej aktywności, stromatolity; niepodważalne dowody na istnienie sinic pochodzą sprzed 2,2–2,0 miliarda lat. Dzięki nim w atmosferze zaczął gromadzić się tlen, który 2 miliardy lat temu osiągnął stężenia wystarczające do rozpoczęcia oddychania tlenowego. Do tego czasu należą formacje charakterystyczne dla bezwzględnie tlenowego Metallogenium.
Pojawienie się tlenu w atmosferze zadało poważny cios bakteriom beztlenowym. Albo wymierają, albo przechodzą do lokalnie zachowanych stref beztlenowych. Całkowita różnorodność gatunkowa bakterii w tym czasie jest zmniejszona.
Przyjmuje się, że ze względu na brak procesu płciowego ewolucja bakterii przebiega według zupełnie innego mechanizmu niż u eukariontów. Stały poziomy transfer genów prowadzi do niejasności w obrazie relacji ewolucyjnych, ewolucja przebiega niezwykle wolno (i być może wraz z pojawieniem się eukariontów całkowicie się zatrzymała), ale w zmieniających się warunkach następuje szybka redystrybucja genów między komórkami z niezmienionym wspólna pula genetyczna.
Struktura
Zdecydowana większość bakterii (z wyjątkiem promieniowców i sinic nitkowatych) to bakterie jednokomórkowe. W zależności od kształtu komórek mogą być okrągłe (cocci), w kształcie pręta (bacilli, clostridia, pseudomonads), zawiłe (vibrios, spirilla, krętki), rzadziej - gwiaździste, czworościenne, sześcienne, C- lub O- ukształtowany. Kształt determinuje takie zdolności bakterii jak przywieranie do powierzchni, ruchliwość, wchłanianie składniki odżywcze. Zauważono np., że oligotrofy, czyli bakterie żyjące w środowisku o niskiej zawartości składników odżywczych, mają tendencję do zwiększania stosunku powierzchni do objętości, np. poprzez tworzenie wypustek (tzw. ).Z obowiązkowych struktury komórkowe wyróżnić trzy:
- nukleoid
- rybosomy
- błona cytoplazmatyczna (CPM)
Struktura protoplastu
CPM ogranicza zawartość komórki (cytoplazmy) od otoczenie zewnętrzne. Jednorodna frakcja cytoplazmy, zawierająca zestaw rozpuszczalnych RNA, białek, produktów i substratów reakcji metabolicznych, nazywana jest cytozolem. Inna część cytoplazmy jest reprezentowana przez różne elementy strukturalne.Jedną z głównych różnic między komórką bakteryjną a komórką eukariotyczną jest brak błony jądrowej i, ściśle mówiąc, brak jakichkolwiek błon wewnątrzcytoplazmatycznych, które nie są pochodnymi CPM. Jednakże, różne grupy prokarionty (szczególnie często u bakterii Gram-dodatnich) mają miejscowe wypustki CPM – mezosomy, które pełnią różne funkcje w komórce i dzielą ją na funkcjonalnie różne części. Wiele bakterii fotosyntetyzujących ma rozwiniętą sieć błon fotosyntetycznych pochodzących z CPM. Fioletowe bakterie zachowały swój związek z CPM, co można łatwo wykryć na sekcjach poniżej mikroskop elektronowy u sinic związek ten jest albo trudny do wykrycia, albo zatracony w toku ewolucji. W zależności od warunków i wieku kultury tworzą się błony fotosyntetyczne różne struktury Pęcherzyki, chromatofory, tylakoidy.
Cała informacja genetyczna niezbędna do życia bakterii zawarta jest w jednym DNA (chromosomie bakteryjnym), najczęściej w postaci kowalencyjnie zamkniętego pierścienia (chromosomy liniowe występują u Streptomyces i Borrelia). Jest przyłączony do CPM w jednym punkcie i jest umieszczony w strukturze, która jest izolowana, ale nie jest oddzielona błoną od cytoplazmy i nazywana jest nukleoidem. Rozłożony DNA ma ponad 1 mm długości. Chromosom bakteryjny jest zwykle prezentowany w jednej kopii, to znaczy prawie wszystkie prokarioty są haploidalne, chociaż w pewnych warunkach jedna komórka może zawierać kilka kopii swojego chromosomu, a Burkholderia cepacia ma trzy różne chromosomy pierścieniowe (3,6; 3,2 i 1,1 miliona długości) ).pary zasad). Rybosomy prokariotów również różnią się od rybosomów eukariontów i mają stałą sedymentacji 70 S (80 S u eukariontów).
Oprócz tych struktur w cytoplazmie można znaleźć również inkluzje substancji zapasowych.
Ściana komórkowa i struktury powierzchniowe
Ściana komórkowa jest ważna element konstrukcyjny komórka bakteryjna, jednak opcjonalne. Sztucznie uzyskano formy z częściowo lub całkowicie nieobecną ścianą komórkową (formy L), które mogły istnieć w korzystne warunki, ale czasami tracił zdolność dzielenia się. Istnieje również grupa naturalnych nie zawierających Ściana komórkowa bakterie - mykoplazma.W bakteriach istnieją dwa główne typy struktury ściany komórkowej, charakterystyczne dla gatunków Gram-dodatnich i Gram-ujemnych.
Ściana komórkowa bakterii Gram-dodatnich jest jednorodną warstwą o grubości 20-80 nm, zbudowaną głównie z peptydoglikanu z mniejszą ilością kwasów teichojowych oraz niewielką ilością polisacharydów, białek i lipidów (tzw. lipopolisacharyd). Ściana komórkowa ma pory o średnicy 1–6 nm, dzięki czemu jest przepuszczalna dla wielu cząsteczek.
U bakterii Gram-ujemnych warstwa peptydoglikanu nie przylega ściśle do CPM i ma grubość zaledwie 2–3 nm. Jest otoczony zewnętrzną membraną, która z reguły ma nierówny, zakrzywiony kształt. Pomiędzy CPM, warstwą peptydoglikanu i błoną zewnętrzną znajduje się przestrzeń zwana peryplazmatyczną, wypełniona roztworem zawierającym białka transportowe i enzymy.
Po zewnętrznej stronie ściany komórkowej może znajdować się kapsułka - amorficzna warstwa, która zachowuje swoje połączenie ze ścianą. Warstwy śluzowe nie mają połączenia z komórką i łatwo się rozdzielają, podczas gdy osłonki nie są amorficzne, ale mają delikatną strukturę. Istnieje jednak wiele form przejściowych między tymi trzema wyidealizowanymi przypadkami.
Liczba wici bakteryjnej może wynosić od 0 do 1000. Obie opcje lokalizacji jednej wici na jednym biegunie (monotrych monopolarny), wiązki wici na jednym (monopolarny peritrich lub wici lophotrichial) lub na dwóch biegunach (bipolarny peritrich lub wici amphitricchial), oraz liczne wici na całej powierzchni komórki (peritrichous). Wić ma grubość 10–20 nm i długość 3–15 µm. Jego obrót odbywa się w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara z częstotliwością 40-60 obr./min.
Oprócz wici wśród struktur powierzchniowych bakterii należy wymienić kosmki. Są cieńsze niż wici (średnica 5–10 nm, długość do 2 μm) i są niezbędne do przyczepienia się bakterii do podłoża; 3–10 μm) niż wici są niezbędne, aby komórka dawcy przeniosła DNA do biorcy podczas koniugacja.
Wymiary
Bakterie mają średnio 0,5–5 µm. Escherichia coli, na przykład ma rozmiar 0,3-1 na 1-6 mikronów, Staphylococcus aureus - średnicę 0,5-1 mikrona, Bacillus subtilis 0,75 na 2-3 mikrony. Największy z znane bakterie jest Thiomargarita namibiensis, osiągając rozmiar 750 mikronów (0,75 mm). Drugi to Epulopiscium fishelsoni, który ma średnicę 80 mikronów i długość do 700 mikronów i żyje w przewód pokarmowy ryby chirurgiczne Acanthurus nigrofuscus. Achromatium oxaliferum osiąga 33 na 100 µm, Beggiatoa alba – 10 na 50 µm. Krętki mogą dorastać do 250 mikronów długości przy grubości 0,7 mikrona. Jednocześnie bakterie są najmniejszymi z tych, które mają struktura komórkowa organizmy. Mycoplasma mycoides ma wielkość 0,1-0,25 mikrona, co odpowiada wielkości dużych wirusów, takich jak mozaika tytoniu, krowianka lub grypa. Według obliczeń teoretycznych sferyczna komórka o średnicy mniejszej niż 0,15-0,20 mikrona staje się niezdolna do samoreprodukcji, ponieważ nie mieści fizycznie wszystkich niezbędnych biopolimerów i struktur w wystarczająco.Jednak opisano nanobakterie, które są mniejsze niż „dopuszczalne” i bardzo różnią się od zwykłych bakterii. W przeciwieństwie do wirusów są zdolne do niezależnego wzrostu i rozmnażania (niezwykle powolnego). Wciąż są mało zbadane, kwestionowana jest ich żywa natura.
Przy liniowym wzroście promienia komórki jej powierzchnia wzrasta proporcjonalnie do kwadratu promienia, a objętość - proporcjonalnie do sześcianu, dlatego u małych organizmów stosunek powierzchni do objętości jest większy niż u większych tych pierwszych, co oznacza dla tych pierwszych bardziej aktywną przemianę materii z otoczeniem. Aktywność metaboliczna mierzona przez różne wskaźniki, na jednostkę biomasy w formach małych jest wyższy niż w formach dużych. Dlatego małe rozmiary nawet dla mikroorganizmów dają bakteriom i archeonom przewagę w tempie wzrostu i rozmnażania w porównaniu z bardziej złożonymi organizmami eukariotycznymi i determinują ich ważną rolę ekologiczną.
Wielokomórkowość u bakterii
Formy jednokomórkowe zdolny do wykonywania wszystkich funkcji właściwych dla organizmu, niezależnie od sąsiednich komórek. Wiele jednokomórkowych prokariontów ma tendencję do tworzenia komórek, często utrzymywanych razem przez wydzielany przez nie śluz. W większości przypadków jest to przypadkowa kombinacja. poszczególne organizmy, ale w niektórych przypadkach tymczasowe skojarzenie wiąże się z realizacją określonej funkcji, na przykład tworzenie owocników przez myksobakterie sprawia, że możliwy rozwój cysty, mimo że pojedyncze komórki nie są w stanie ich wytworzyć. Takie zjawiska, wraz z tworzeniem się morfologicznie i funkcjonalnie zróżnicowanych komórek przez eubakterie jednokomórkowe, są niezbędnymi warunkami wstępnymi do pojawienia się w nich prawdziwej wielokomórkowości.Organizm wielokomórkowy musi spełniać następujące warunki:
- jego komórki muszą być agregowane,
- pomiędzy komórkami powinien być rozdział funkcji,
- między zagregowanymi komórkami powinny zostać ustanowione stabilne specyficzne kontakty.
Rozmnażanie bakterii
Niektóre bakterie nie mają procesu płciowego i rozmnażają się tylko przez binarne rozszczepienie poprzeczne równej wielkości lub pączkowanie. Dla jednej grupy jednokomórkowych cyjanobakterii opisano wielokrotny podział (seria szybkich, następujących po sobie podziałów binarnych, prowadzących do powstania od 4 do 1024 nowych komórek). Aby zapewnić plastyczność genotypu niezbędną do ewolucji i adaptacji do zmieniającego się środowiska, mają inne mechanizmy.Podczas podziału większość bakterii Gram-dodatnich i sinic nitkowatych syntetyzuje przegrodę poprzeczną od obwodu do środka z udziałem mezosomów. Bakterie Gram-ujemne dzielą się przez zwężenie: w miejscu podziału stwierdza się stopniowo zwiększającą się krzywiznę CPM i ściany komórkowej do wewnątrz. Podczas pączkowania nerka tworzy się i rośnie na jednym z biegunów komórki macierzystej, komórka macierzysta wykazuje oznaki starzenia i zwykle nie może wytworzyć więcej niż 4 komórki potomne. Pączkowanie występuje w różnych grupach bakterii i przypuszczalnie pojawiało się kilka razy w trakcie ewolucji.
U bakterii obserwuje się również rozmnażanie płciowe, ale w najbardziej prymitywnej formie. rozmnażanie płciowe bakterie różnią się od rozmnażania płciowego u eukariontów tym, że bakterie nie tworzą gamet i nie zachodzi fuzja komórek. Jednakże główne wydarzenie rozmnażanie płciowe, czyli wymiana materiału genetycznego, zachodzi również w tym przypadku. Ten proces nazywa się rekombinacją genetyczną. Część DNA (bardzo rzadko całe DNA) komórki dawcy jest przenoszona do komórki biorcy, której DNA różni się genetycznie od DNA dawcy. W takim przypadku przeniesione DNA zastępuje część DNA biorcy. Wymiana DNA obejmuje enzymy, które rozkładają i ponownie łączą nici DNA. W ten sposób powstaje DNA, które zawiera geny obu komórek rodzicielskich. Takie DNA nazywa się rekombinowanym. U potomstwa lub rekombinantów istnieje wyraźna różnorodność cech spowodowana błędem genetycznym. Ta różnorodność charakterów jest bardzo ważna dla ewolucji i jest główną zaletą rozmnażania płciowego. Istnieją 3 sposoby pozyskiwania rekombinantów. Są to, w kolejności ich odkrycia, transformacja, koniugacja i transdukcja.
Bakterie wyróżniają się następującymi cechami:
- morfologiczny;
- barwiarski;
- fizjologiczny;
- kulturalny;
- Biochemiczne;
- antygenowy;
- genetyka molekularna.
Cechy morfologiczne
Bakterie - głównie. Budowa komórki prokariotycznej znacznie różni się od budowy komórek grzybów, roślin i zwierząt. Oni nie mają otoczka jądrowa, mitochondria, aparat Golgiego. W komórce bakteryjnej wyróżnia się następujące elementy:
- struktury powierzchniowe;
- Błona komórkowa;
- cytoplazma z nukleotydem.
Struktury powierzchniowe nazywane są formacjami znajdującymi się na zewnątrz błona cytoplazmatyczna. Należą do nich kapsułka, warstwa śluzowa, otoczka, ściana komórkowa, wici, kosmki.
Kapsułka, otoczka lub warstwa śluzu jest wymagana do ochrony bakterii przed wpływami środowiska. Chronią przed różnymi substancje chemiczne, chronią przed wysychaniem, stanowią przeszkodę w penetracji fagów. Bakterie bytujące w żołądku są chronione przez specjalną substancję śluzową, która chroni komórkę przed działaniem kwasu nadchlorowego, enzymów soku żołądkowego.
Wici określają zdolność poruszania się. Ich liczba, lokalizacja jest stała, dlatego są brane pod uwagę przy systematyzowaniu prokariontów.
Mogą być zlokalizowane na biegunach lub w obszarze polarnym komórki bakteryjnej. Według dostępności lokalizacja dzieli się na:
- monotrichous - jedna wici znajduje się na biegunie komórki (cholera vibrio);
- lophotrichous - wiązka wici umieszczona z jednej strony (Pseudomonas aeruginosa);
- amphitrichous - wiązki wici znajdują się na różnych biegunach komórki bakteryjnej (spirilla);
- peritrichous - wici rozmieszczone na całej powierzchni komórki (salmonella).
Ściana komórkowa znajduje się bezpośrednio pod torebką, warstwą śluzu lub otoczką.
Wewnątrz komórki bakteryjnej znajduje się cytoplazma, organelle i nukleotydy. Od innych prokariotów, do których należy królestwo sinic, różnią się brakiem chlorofilu.
Bakterie są klasyfikowane według ich kształtu. Mogą być kuliste (ziarniaki, diplokoki, paciorkowce, gronkowce), cylindryczne (pręty), spiralne (krętki, spirilla, vibrios).
Znaki barwiące (stosunek do specjalnych barwników)
Metodę Ziehla-Nelsona stosuje się do wykrywania kwasoopornych i alkoholoodpornych Mycobacterium tuberculosis, czynników sprawczych trądu, bakterii przyczyniających się do rozwoju wrzodów żołądka.
Metoda srebrzenia Morozowa służy do izolowania krętków i inkluzji wirusowych.
Barwnik Romanowskiego-Giemsy służy do identyfikacji bakterii, grzybów i pierwotniaków. Do barwienia stosuje się złożony barwnik, który plami Różne rodzaje mikroorganizmy w różnych kolorach.
Znaki fizjologiczne
Objawy fizjologiczne obejmują:
- Biochemiczne;
- kulturalny.
Znaki biochemiczne
Rodzaje bakterii rozróżnia się na podstawie parametrów biochemicznych (wydzielane enzymy, odżywianie, oddychanie). Na przykład Helicobacter pylori, który żyje w żołądku, jest w stanie wydzielać sekret, który stymuluje pojawianie się wrzodów. Dlatego, gdy pojawiają się objawy wrzodu, zaleca się badanie bakteryjne. W chorobach wywołanych infekcją, zwłaszcza u dzieci, dochodzi do zatrucia toksynami uwalnianymi przez mikroorganizmy. Do niektórych dodaje się enzymy bakteryjne proszki do prania. Stosowany do otrzymywania związków kwasu octowego, mlekowego.
Szczególne znaczenie w określaniu infekcji ma rodzaj oddychania. Wyróżnić:
- bezwzględne bakterie beztlenowe. Tlen jest dla nich toksyczny. Do oddychania potrzebują azotanów, siarczanów lub fumaranów. Żyją w przestrzeni pozbawionej powietrza. Wpływa na żołądek, jelita, układ moczowo-płciowy. Szczególnie niebezpieczne są infekcje powodujące zatrucie jadem kiełbasianym, tężec, zgorzel gazową.
- obowiązkowe aeroby. Mogą istnieć tylko w obecności tlenu. W związku z tym są czynnikami sprawczymi chorób Układ oddechowy, choroby skóry u dorosłych i dzieci.
- fakultatywne beztlenowce. Należą do nich niektóre rodzaje bakterii i grzybów, które nie potrzebują tlenu do wzrostu i rozmnażania.
Według rodzaju odżywiania bakterie dzielą się na:
- autotrofy;
- heterotrofy.
Niektóre bakterie są normalna mikroflora Ludzkie ciało. W takim przypadku choroby mogą być spowodowane spadkiem liczby pożyteczne bakterie. Na przykład przyjmowanie antybiotyków zmniejsza ich ilość coli powodując rozstrój żołądka lub jelit. Saprofity nie pozwalają się rozwijać mikroorganizmy chorobotwórcze, wraz ze spadkiem liczby bakterii, mogą rozpocząć się choroby wywołane przez patogenne gatunki grzybów.
znaki kulturowe
W zależności od rodzaju odżywiania, siedliska, bakterie wyróżniają się cechami kulturowymi.
Aby określić, do jakiego rodzaju mikroorganizmów należą, wykonuje się siew. Do badań bakteryjnych można wykorzystać nie tylko cząsteczki skóry, ślinę, plwocinę, ale także zawartość żołądka.
Na przykład przy objawach zapalenia migdałków u dzieci i dorosłych obowiązkowe jest badanie mikrobiologiczne. Usunąć sterylnym wacikiem biała powłoka na gardle. Posadzone w specjalnych szalkach Petriego. Następnie przyglądają się, na jakiej pożywce mikroorganizmy namnażały się najlepiej, gdzie się znajdują (rozproszone pojedyncze punkty lub skupione w jednym miejscu). Duże znaczenie ma również kolor i wielkość kolonii bakteryjnej.
Po zidentyfikowaniu rodzaju infekcji, która wywołała chorobę u dzieci i dorosłych, analizują oporność szczepu na antybiotyki. Następnie przepisuje się odpowiednie leczenie.
Cechy antygenowe
Określ rodzaj hodowli bakteryjnej, wykonując badanie krwi. W końcu w przypadku choroby spowodowanej infekcją nasz organizm wydziela przeciwciała przeciwko patogenowi. Po zidentyfikowaniu ich obecności ustala się szczep mikroorganizmów, który spowodował chorobę.
Aby określić rodzaj infekcji, która spowodowała chorobę, wykonuje się badanie surowicy krwi na obecność przeciwciał lub antygenu - reakcje serologiczne. Oni przywykli:
- na toksyny, antygen przy użyciu surowicy immunodiagnostycznej;
- w celu wykrycia przeciwciała przy użyciu znanego antygenu.
W przypadkach podejrzenia stosuje się analizę serologiczną ukryta forma choroba. Zbadaj osoby, które miały kontakt z osobą zarażoną, aby wykryć chorobę we wczesnym stadium.
Czasami osoba może sama nie zachorować, ale zostać nosicielem. Lub choroba spowodowana infekcją przebiega bezobjawowo, jest przewlekła.
Aby zdiagnozować gruźlicę, podaje się dzieciom test skórny- Test Mantoux. Do jego wykonania stosuje się suchą tuberkulinę (wyciąg z resztek bakteryjnych). Zaczerwienienie, obrzęk skóry obserwuje się, jeśli ciało dziecka ma przeciwciała przeciwko różdżce Kocha. Powstają tylko w obecności infekcji.
Molekularne cechy genetyczne
Podstawą różnicowania mikroorganizmów według cech genetycznych jest fundamentalna różnica w budowie genów. Tak więc w wirusach i fagach materiał dziedziczny jest zamknięty w 1 cząsteczce DNA lub RNA. U pierwotniaków i grzybów chromosomy znajdują się w Jądro komórkowe. Aparat genetyczny bakterii różni się tym, że:
- Chromosom znajduje się w cytoplazmie. Składa się z 3000 genów.
- Zawartość DNA zmienia się, może wzrosnąć. Ta unikalna zdolność reguluje tempo rozmnażania, co ma pozytywny wpływ na przetrwanie gatunku.
- Informacje dziedziczne zawarte są w genach chromosomu i plazmidach.
- Przekazywanie informacji odbywa się pionowo (z komórki macierzystej do komórki potomnej), poziomo (bakterie są w stanie wymieniać między sobą geny). W ten sposób zmutowane geny są przenoszone z jednej komórki bakteryjnej do drugiej. Na przykład jeden miał pozytywny wynik mutacja genów które zapewniały antybiotykooporność infekcji. Podczas wymiany informacji z innymi bakteriami inna kolonia otrzyma tę samą zdolność.
Kiedy pojawiają się objawy choroby, jeśli istnieje podejrzenie, że jest to spowodowane przez bakterie, konieczne jest przeprowadzenie badania mającego na celu zróżnicowanie czynników sprawczych choroby, określenie oporności na antybiotyki.
Jeśli zostanie zidentyfikowany zakaźny charakter choroby, należy pamiętać, że bakterie mogą powodować epidemie. Z powodu słaba odporność choroba zakaźna najczęściej chorują dzieci. Aby zapobiec rozprzestrzenianiu się choroby, podejmuje się szereg działań:
- Jeśli w szkołach lub przedszkolach wystąpi kilka przypadków zachorowań, aby nie narażać innych dzieci, placówki są zamykane na czas kwarantanny.
- Dla zapobiegania poważna choroba, co może prowadzić do śmiertelny wynik zalecił szczepienie dzieci.
- W czasie epidemii nie zaleca się uczestniczenia w imprezach towarzyskich.
- Dzieci i dorośli, zwłaszcza w okresie sezonowych chorób, muszą przyjmować leki immunostymulujące.
Podczas diagnozowania chorób spowodowanych infekcją należy wziąć pod uwagę główne. Różnią się budową, kształtem komórek, rodzajem odżywiania i oddychania. Dyrygowanie badania mikrobiologiczne, konieczne jest wykonanie barwienia Grama, zaszczepienie na pożywce (określenie cech kulturowych). Czasami przepisywany jest test serologiczny (badanie surowicy krwi określa obecność antygenu lub przeciwciał). Prowadzone jest również badanie genetyki molekularnej, które opiera się na różnicach w budowie i umiejscowieniu nukleotydu.
LF, FIU, PF. Lekcja 2
2
A. Podstawy
Cechy morfologiczne bakteria.
Do cech morfologicznych bakterii należą: barwienie metodą Grama, kształt, wielkość, obecność przetrwalników, obecność torebek, ruchliwość, umiejscowienie w rozmazie.
Kształt bakterii.
Bakterie są Okrągły kształt(ziarniaki), cylindryczne (pręty), zawiłe (krętki).
Wielkość bakterii.
Ziarniaki mają rozmiar około 1 µm, najmniejsze pałeczki współmierne do ziarniaków nazywane są coccobacteria, krętki charakteryzują się bardzo cienkimi i bardzo długimi.
Lokalizacja bakterii w rozmazie.
Diplobacteria i diplococcus są ułożone parami, paciorkowce i paciorkowce - w łańcuch, gronkowce - w nieuporządkowanych stosach.
Różnice między komórkami eu- i prokariotycznymi.
Komórka prokariotyczna (bakteryjna) w przeciwieństwie do eukariotycznej nie posiada struktur błony wewnątrzkomórkowej, jej DNA jest zamknięte kołowo, a ściana komórkowa zawiera peptydoglikan.
Organelle komórki bakteryjnej.
Komórka bakteryjna koniecznie zawiera nukleoid, cytoplazmę, rybosomy, błonę cytoplazmatyczną z inwazjami (mezosomy) i ścianę komórkową; ponadto bakterie mogą mieć plazmidy, inkluzje cytoplazmatyczne, zarodniki, kapsułki, wici, rzęski.
Budowa ściany komórkowej bakterii.
Ściana komórkowa typu Gram-dodatniego ma grubą warstwę peptydoglikanu, a typu Gram-ujemnego ma cienką warstwę peptydoglikanu, a na zewnątrz znajduje się warstwa polisacharydu.
Wadliwe formy bakterii.
Wadliwe formy bakterii tracą ścianę komórkową, jeśli jednocześnie zachowują zdolność do podziału, nazywane są formami L.
Barwienie metodą Grama.
Po barwieniu metodą Grama utrwalony rozmaz najpierw traktuje się fioletem gencjanowym, następnie roztworem Lugola, następnie odbarwia alkoholem i po przemyciu wodą barwi fuksyną; Bakterie Gram-dodatnie (tj. posiadające ścianę komórkową Gram-dodatnią) wybarwiają się Kolor niebieski, Gram-ujemny (tj. posiadający ścianę komórkową typu Gram-ujemnego) - na czerwono.
Bakterie Gram-dodatnie i Gram-ujemne.
Bakterie Gram-dodatnie obejmują wszystkie ziarniaki, z wyjątkiem Neisseria, a także niektóre pałeczki (posiadające zarodnik, zdolne do rozgałęzienia - tzw. Bakterie promieniowców, listeria); Bakterie Gram-ujemne obejmują Neisseria, większość pałeczek, krętki.
2
B. Kurs wykładowy
2
B. Materiał teoretyczny
LF i PF. Lekcja 2
| 3. Morfologia bakterii |
| 3.1. Cechy morfologiczne bakterii |
| 3.2. kształt bakterii |
| 3.3. Wielkość bakterii |
| 3.4. Lokalizacja bakterii w rozmazie |
| 4. Ultrastruktura komórki bakteryjnej |
| 4.1. Różnice między komórkami eu- i prokariotycznymi |
| 4.2. organelli komórkowych bakterii |
| 4.3. Budowa ściany komórkowej bakterii |
| 4.4. Wadliwe formy bakterii |
| 6. Metody badania morfologii bakterii. |
| 6.3. Barwienie metodą Grama |
^
3. MORFOLOGIA BAKTERII
3.1. Cechy morfologiczne bakterii
Opisując morfologię bakterii określonego taksonu, charakteryzuje się następującymi cechami:
plama grama,
kształt komórki bakteryjnej
wielkość komórki bakteryjnej
obecność urządzeń ochronnych (kapsułek, przetrwalników),
ruchliwość (obecność wici, ich liczba i lokalizacja),
lokalizacja bakterii w rozmazie.
3.2. kształt bakterii
Kształt komórek bakteryjnych jest dość dobrze oceniany za pomocą mikroskopii świetlnej.
| Ryż. 3-1. gronkowce  |  Ryż. 3-2. paciorkowce |
| Ryż. 3-3. pneumokoki  |  Ryż. 3-4. Neisseria (meningokoki) |
A. Zdecydowana większość prokariontów, ze względu na obecność sztywnej struktury - ściany komórkowej - mieć określony kształt, która, chociaż może zmieniać się w pewnych granicach, jest jednak dość stabilną cechą morfologiczną. Takie bakterie należą do działów Firmicutes i Gracilicutes.
1. Nazywa się bakterie, które mają okrągłe komórki kokcy.
A. Kształtuj matematycznie idealna piłka, Posiadać gronkowce(Rysunek 3-1).
B. owalny komórki są ukształtowane paciorkowce(Rysunek 3-2).
V. lancetowaty mają postać lub, jak to jest również opisane, postać płonącej świecy pneumokoki(Rysunek 3-3).
G. w kształcie fasoli mieć kształt Neisseria(gonokoki i meningokoki) (ryc. 3-4).
2. Bakterie cylindryczne nazywane są pałeczkami lub po prostu pałeczki do jedzenia.
A. Większość kijów prosty(Rysunek 3-5). 
B. Niektóre kije mają zakrzywiony formularz. Wcześniej takie bakterie należały do krętków, ale te ostatnie mają szereg podstawowych cech swojej ultrastruktury, które nie są właściwe dla zakrzywionych pręcików.
1 . ^ Jeden zakręt Posiadać wibracje(Rysunek 3-6). Porównuje się je również z przecinkami, a Vibrio cholerae, nazwana na cześć odkrywcy, nazywana jest „przecinkiem Kocha”.
| Ryż. 3-6. Wibracje  |
2
. Campylobacter ( Ryc.3-7) i helikobakter(Rysunek 3-8) mają dwa lub trzy zakręty. Ze względu na ten kształt, a także biorąc pod uwagę ich położenie w rozmazie, bakterie te są określane jako „skrzydła mewy”.
V. oddzielna grupa stanowić rozgałęziony i zdolny do rozgałęzienia bakteria. Ich typowymi przedstawicielami są promieniowce(Rysunek 3-9). Możliwość rozgałęzienia mykobakterie I maczugowce. Ta grupa jest również nazywana bakterie promieniowce.
3. Zawiłe kształty bakterii mają cechy ultrastruktury, które nadają im wygląd skręconej nici. Więcej szczegółów na ich temat zostanie omówionych poniżej. Ta grupa obejmuje krętki- treponema, leptospira, borelia (ryc. 3-10).
B. specjalna grupa bakteria nie ma określonego kształtu. To jest o mykoplazmy(Rysunek 3-11). Bakterie te pozbawione są ściany komórkowej, a mianowicie pełni ona rolę formacyjną u prokariotów. Mykoplazmy są podzielone na specjalny dział - Tenericutes.
^
3.3. Wielkość bakterii
Wielkość komórek bakteryjnych można zmierzyć za pomocą specjalnej linijki umieszczonej w okularze mikroskopu. Jednak na etap początkowy badając świat mikroorganizmów, wystarczy mieć wstępne wyobrażenie o wielkości drobnoustrojów.
A. Bibliografia mają wielkość około 1 µm.
B. patyki w zależności od ich wielkości można podzielić na trzy główne grupy.
1. Najmniejsze patyki są podobne wielkością do ziarniaków. Takie kije to tzw kokbakterie.
2. Rozmiar zdecydowanej większości patyków można określić jako małe i średnie. Ze względu na polimorfizm właściwy prokariotom, dość trudno jest wytyczyć wyraźną granicę między małymi i średnimi pręcikami.
3. I wreszcie do duży pałeczki obejmują rozgałęziające się (bakterie z serii promieniowców) i tworzące przetrwalniki (bacilli i Clostridia).
W. Krętki, w zależności od ich wielkości, można określić jako bardzo cienkie i bardzo długie.
G. Mykoplazmy, z wyżej wymienionego powodu, nie mają ściśle określonej wielkości, która u tych prokariotów waha się od setek nanometrów (tj. porównywalnych z rozmiarami dużych wirusów) do dziesiątek mikrometrów (tj. osiąga rozmiary dużych bakterii).
^
3.4. Lokalizacja bakterii w rozmazie
Aby prawidłowo ocenić tę cechę, ważna rola grać odpowiednie przygotowanie smarować i praktyczne doświadczenie mikrobiolog (jednak pierwszy prawie zawsze zależy od drugiego). Umiejscowienie bakterii w rozmazie zależy od charakterystyki ich podziału – w ilu płaszczyznach ten proces zachodzi jednocześnie i czy nowo powstałe komórki rozchodzą się natychmiast po podziale.
A. Największe zróżnicowanie tej cechy wykazują ziarniaki.
1. Mikrokoki (monokoki) znajdują się w rozmazie nieporządny(jeden po drugim).
2. Zlokalizowane są diplokoki W parach. Diplokoki obejmują pneumokoki i Neisseria (gonokoki i meningokoki). Ponadto układ parami jest również charakterystyczny dla enterokoków.
3. Sarciny znajdują się w rozmazie w formie paczki, liczba ziarniaków, w których jest wielokrotnością czterech (ryc. 3-12).
4. Znajdują się paciorkowce więzy(Rysunek 3-13).
5. Gronkowce tworzą losowe grupy w rozmazie, zwykle porównywane z kiście winogron.
GWIZD patyki Jest na to znacznie mniej opcji.
1. Zdecydowana większość z nich znajduje się w rozmazie nieporządny.
2. Klebsiella i maczugowce (tj. czynnik wywołujący błonicę) znajdują się w rozmazie głównie W parach i dlatego są nazywane diplobakterie. Jednocześnie dla Klebsiella typowe jest ułożenie w pary jedna po drugiej, a dla czynnika wywołującego błonicę - pod kątem.
3. Bacilli (ryc. 3-14) znajdują się w rozmazie łańcuch (paciorkowce).
| R  Jest. 3-12. Sarcina | R  Jest. 3-13. paciorkowce |
| R  Jest. 3-14. pałeczki |
|
^
4. ULTRASTRUKTURA KOMÓRKI BAKTERYJNEJ
4.1. Różnice między komórkami eu- i prokariotycznymi
komórka prokariotyczna ma, w porównaniu z komórką eukariotyczną, zasadniczo inny typ organizacji. Poniżej przedstawiono główne cechy, którymi komórka bakteryjna różni się od komórki eukariotycznej (przykładem tej ostatniej jest komórka zwierzęca).
A. ^
Podstawowa różnica
jego ultrastruktury to brak struktur błony wewnątrzkomórkowej. Komórka bakteryjna ma tylko jedną błonę, cytoplazmatyczną. Przestrzeń wewnętrzna komórki prokariotycznej, w przeciwieństwie do komórki eukariotycznej, nie jest podzielona wewnątrzkomórkowymi strukturami błonowymi na oddzielne przedziały izolowane od siebie (ryc. 4-1).
B. Wszystkie formy życie komórki(w przeciwieństwie do wirusów) przechowywane są informacje dziedziczne DNA Jednak w komórce prokariotycznej cząsteczka DNA jest zorganizowana nieco inaczej niż w komórce eukariotycznej.
1. DNA komórki bakteryjnej nie jest liniowe, ale kołowe formularz.
2. Zlokalizowane DNA komórki prokariotycznej w nukleoidzie i plazmidach (u eukariontów DNA jest zlokalizowane w jądrze i mitochondriach).
3. Nukleoidowy DNA jest relatywnie jedyny chromosom komórka bakteryjna, podczas gdy komórka eukariotyczna ma cały zestaw chromosomów.
4. Brak bakterii białka histonowe.
5. Prokariota również nie mają tego procesu mitoza.
W. Rybosomy komórki prokariotyczne mają niższą masę cząsteczkową (70S, a nie 80S, jak w komórce zwierzęcej).
G. Cytoplazma Prokariota nie różni się niczym od podobnej struktury u eukariontów, z wyjątkiem tego, że komórka bakteryjna nie ma ruchu.
D. Zdecydowana większość komórek bakteryjnych zawiera unikalna substancja – peptydoglikan, który stanowi podstawę ściany komórkowej prokariotów. Peptydoglikan jest sztywną strukturą składającą się z łańcuchów polimerowych aminocukrów połączonych mostkami peptydowymi (ryc. 4-2 - 4-4).
| R  Jest. 4-2. Jednowarstwowa struktura peptydoglikanu (linie wskazują łańcuchy heteropolimerowe utworzone przez naprzemienne reszty ^ N-acetyloglukozamina (G) i N- kwas acetylomuraminowy (M), połączony wiązaniami b-1,4-glikozydowymi, kółka wskazują aminokwasy ogona peptydowego) |
 Ryż. 4-3. Struktura powtarzającej się jednostki peptydoglikanu ściany komórkowej eubakterii. Liczby w kółkach oznaczają: ^
1, 2-
miejsca polimeryzacji szkieletu glikanu cząsteczki: 3 -
miejsce przyłączenia za pomocą wiązania fosfodiestrowego cząsteczki kwasu teichojowego w ścianie komórkowej eubakterii Gram-dodatnich; 4, 5 -
miejsca, w których zachodzi wiązanie między łańcuchami glikanów przy użyciu wiązań peptydowych; 6 -
miejsce wiązania kowalencyjnego (wiązanie peptydowe) z lipoproteiną błony zewnętrznej u eubakterii Gram-ujemnych; 7 - miejsce działania lizozymu. |
 Ryż. 4-4. Mostki peptydowe między łańcuchami heteropolimerowymi peptydoglikanu D - N-acetyloglukozamina M - kwas N-acetylomuraminowy; ala - alanina; glu- Kwas glutaminowy; lys - lizyna; DAP – kwas diaminopimelinowy; gly - glicyna. Strzałki wskazują miejsce działania penicyliny. |
E. Bakterie mają inną budowę niż eukarionty rozłóg. Jest to spiralnie skręcona podjednostka kurczliwego białka. flagelina.
^
4.2. organelli komórkowych bakterii
Komórka bakteryjna zawiera zestaw organelli, które warunkowo można podzielić na dwie grupy - obowiązkową i fakultatywną.
Dostępność obowiązkowe organelle jest niezbędnym warunkiem pomyślnego funkcjonowania komórki bakteryjnej.
1. nukleoid jest kołowo zamkniętą dwuniciową superskręconą cząsteczką DNA. Termin „chromosom bakteryjny” jest również używany do jego oznaczenia.
2. Cytoplazma Struktura komórki bakteryjnej jest podobna do cytoplazmy komórki eukariotycznej.
3. Rybosomy u bakterii są również podobne do rybosomów eukariotycznych, ale mają niższą masę cząsteczkową.
4. ^ błona cytoplazmatyczna (CPM) bakterii jest taka sama błona biologiczna, który otacza cytoplazmę komórki eukariotycznej, ale nie zawiera steroli. Sterole są częścią CPM tylko w mykoplazmach.
5. CPM komórki bakteryjnej tworzy inwazje - mezosomy, - które są ośrodkiem metabolizmu energetycznego komórki, a także biorą udział w procesie podziału komórki.
6. ^ Ściana komórkowa nieobecny tylko w mykoplazmach iw tak zwanych wadliwych formach bakterii, co zostanie omówione poniżej. Odgrywa rolę formacyjną i chroni komórkę bakteryjną przed lizą osmotyczną. Ściana komórkowa bakterii ma dwa rodzaje budowy. Tak więc ta organella jest jedną z najważniejszych u prokariontów, jej budowa zostanie omówiona w osobnym rozdziale.
B. Nieobecność opcjonalnie organelle nie wpływa poważnie na funkcje funkcjonalne komórki, może nie występować u wszystkich osobników tego gatunku. Różne morfowary różnią się między sobą głównie zestawem tych organelli.
1. plazmidy są cząsteczką DNA o tej samej strukturze co nukleoid, ale w przeciwieństwie do nukleoidu mają znacznie mniejszą masę cząsteczkową i mogą być reprezentowane w komórce spoczynkowej przez kilka kopii. Istnieje kilkadziesiąt rodzajów plazmidów bakteryjnych. Wiele z nich może współistnieć w tej samej komórce bakteryjnej.
2. Komórka bakteryjna może zawierać inkluzje cytoplazmatyczne, które najczęściej zawierają rezerwy składników odżywczych. Niektóre z nich są tak charakterystyczne dla bakterii pewien rodzaj które są używane do identyfikacji (na przykład liczba i charakter rozmieszczenia ziaren wolutyny w czynniku wywołującym błonicę).
3. Komórka prokariotyczna może mieć urządzenia ochronne(endospora, kapsułka), za pomocą której przeżywa niekorzystne warunki. Te organelle zostaną omówione bardziej szczegółowo poniżej.
4. Bakterie ruchliwe mają wić(a krętki to włókienka osiowe), które służą jako narządy ruchu.
5. Komórki bakteryjne wielu bakterii mają rzęsy(pili, fimbria) - puste rurki białkowe na powierzchni komórki (ryc. 4-5). Białko, z którego składają się pilusy, nazywa się pilin.
A. picie typ ogólny są wykorzystywane przez komórkę bakteryjną do adhezji do podłoża odżywczego.
B. Seksualny(koniugacyjne, pilusy płciowe) służą do przenoszenia materiału genetycznego z jednej komórki prokariotycznej do drugiej.
^
4.3. Budowa ściany komórkowej bakterii
Ściana komórkowa jest jedną z najbardziej ważne struktury komórka bakteryjna. Pozbawione są go jedynie mykoplazmy i wadliwe formy bakterii. Eubakterie mają dwa rodzaje budowy ściany komórkowej (Ryc. 4-6), w zależności od tego, które należą do działu Firmicutes (ściana komórkowa Gram-dodatnia, te bakterie barwią się na niebiesko według Grama) lub Gracilicutes (ściana komórkowa Gram-ujemna, te bakterie według Grama są zabarwione na czerwono).
A. Gram-dodatnieściana komórkowa, w porównaniu z Gram-ujemną, jest grubsza, ale ma prostszą strukturę.
1. Jego podstawą jest wielowarstwowa warstwa peptydoglikanu blisko przylega do błony cytoplazmatycznej.
2. Warstwę peptydoglikanu przenikają kwasy teichojowe - struktury polimerowe zajmujące pozycję graniczną między glikokoniugatami a fosfolipidami (ryc. 4-7).
B. Gram-ujemneściana komórkowa jest cieńsza niż Gram-ujemna, ale bardziej złożona w swojej strukturze.
1. Peptydoglikan w nim przedstawiony cienka warstwa.
2. W tym przypadku warstwa peptydoglikanu nie przylega ściśle do błony cytoplazmatycznej, ale jest od niej oddzielona Przestrzeń periplazmatyczna.
3. Ściana komórkowa Gram-ujemna zawiera dodatkowo tzw zewnętrzna męmbrana
. Struktura ta ma inną budowę niż błona cytoplazmatyczna i składa się głównie z lipopolisacharydu.
4.4. Wadliwe formy bakterii
Bakterie mogą wpływać pewne powody stracić ścianę komórkową. Na przykład w wyniku działania antybiotyków -laktamowych (penicyliny, cefalosporyny) czy lizozymu. Takie formy bakterii nazywane są wadliwymi.
A. Nazywa się wadliwe formy bakterii, całkowicie pozbawione ściany komórkowej protoplasty. Protoplasty najczęściej powstają, gdy bakterie Gram-dodatnie tracą swoją ścianę komórkową.
B. Nazywa się wadliwe formy bakterii, częściowo pozbawione ściany komórkowej sferoplasty. Sferoplasty powstają najczęściej w przypadku utraty ściany komórkowej przez bakterie Gram-ujemne.
B. Wadliwe formy bakterii zachowują aktywność metaboliczną, ale z reguły tracą zdolność do podziału. Ale każda reguła ma wyjątki: te wadliwe formy (niezależnie od tego, czy są to protoplasty, czy sferoplasty), które zachowały zdolność do podziału, nazywane są w kształcie litery L bakteria. Swoją nazwę otrzymali na cześć Instytutu Listera, w którym zostały otwarte.
^
6. Metody badania morfologii mikroorganizmów
6.3. Barwienie metodą Grama
Barwienie metodą Grama jest główną metodą barwienia w bakteriologii. Barwienie metodą Grama rozpoczyna opis właściwości morfologicznych. Znaczenie tej metody wynika z faktu, że barwienie metodą Grama komórki bakteryjnej zależy od rodzaju budowy jej ściany komórkowej, a co za tym idzie, czy należy ona do podziału Firmicutes czy Gracilicutes – pierwszy etap w identyfikacji każdego gatunek w bakteriologii. Barwienie metodą Grama wykonuje się w czterech etapach (ryc. 6-5 - 6-8).
A. W pierwszym etapie utrwalony rozmaz jest barwiony fiołek gencjanowy.
1. Koloryzacja trwa 1 - 2 minuty.
2. Tym barwnikiem barwi się zarówno bakterie Gram-dodatnie, jak i Gram-ujemne niebieski kolor.
B. W drugim etapie rozmaz jest przetwarzany płyn Lugola, który tworzy kompleks barwiący z fioletem goryczki, zlokalizowany na błonie cytoplazmatycznej.
1. Zabieg płynem Lugola trwa 1 - 2 minuty.
2. Na tym etapie pozostają zarówno bakterie Gram-dodatnie, jak i Gram-ujemne niebieski.
B. W trzecim etapie rozmaz ulega odbarwieniu alkohol.
1. Wybielanie alkoholem trwa około 20 sekund, po czym następuje obfite spłukanie wodą.
2. Bakterie Gram-dodatnie nie mają czasu na odbarwienie w tym czasie i pozostają niebieski i Gram-ujemne, ze względu na cieńszą warstwę peptydoglikanu, która zapobiega wypłukiwaniu kompleksu barwiącego przez alkohol, będą miały czas na odbarwienie i tym samym staną się bezbarwny.
D. W czwartym etapie rozmaz jest barwiony wodną magentą lub innym czerwonym barwnikiem - safraniną.
1. Wykończenie czerwoną farbą trwa 1 - 2 minuty. Ponadto lepiej przedłużyć ten etap, ponieważ po wybieleniu ściana komórkowa bakterii gorzej niż zwykle odbiera farbę.
2. Pozostają bakterie Gram-dodatnie niebieski, ponieważ są już zabarwione ciemniejszym barwnikiem, a Gram-ujemne, które uległy przebarwieniu w poprzednim etapie, są zabarwione w tym etapie czerwony kolor (Rysunek 6-9).
 Ryż. 6-5. Barwienie Grama - krok pierwszy: barwienie fioletem goryczki |  Ryż. 6-6. Barwienie metodą Grama - drugi etap: obróbka płynem Lugola |  Ryż. 6-7. Barwienie metodą Grama - krok trzeci: wybielanie alkoholem |
|
 Ryż. 6-8. Barwienie metodą Grama - etap czwarty: barwienie magentą wodną lub safraniną |  Ryż. 6-9. Bakterie Gram-dodatnie i Gram-ujemne w rozmazie barwionym metodą Grama |
||
D. Gram-dodatnie Bakterie stanowią mniejszość tych bakterii, które są badane przez mikrobiologię medyczną. Poniżej znajdują się główne (ta lista zostanie dodana później przez beztlenowce nie tworzące przetrwalników).
1. Gram-dodatnie stanowią większość kokcy(oprócz Neisseria): gronkowce, paciorkowce i pneumokoki, enterokoki.
2. Wśród patyki Gram-dodatnie to listeria, bakterie z serii promieniowców (promieniowce, mykobakterie, maczugowce), pałeczki tworzące spory (bacilli i clostridia).
E. Większość bakterii o znaczeniu medycznym gram ujemny. Tylko w odniesieniu do mykoplazm niewłaściwe jest mówienie o ich Gram-ujemności (choć według Grama byłyby one zabarwione w kolor różowy- jeśli zostały tak wybarwione, ponieważ w praktyce ta metoda nie jest stosowana w badaniu mykoplazm). Faktem jest, że bakterie Gram-dodatnie i Gram-ujemne różnią się od siebie rodzajem ściany komórkowej (przede wszystkim ilością zawartego w niej peptydoglikanu), podczas gdy mykoplazmy nie mają ściany komórkowej zawierającej peptydoglikan.
1. Od kokcy Gram-ujemne - Neisseria.
2. Większość z nich jest Gram-ujemna patyki. Właściwie wszystko, z wyjątkiem gram-dodatnich wymienionych powyżej).
3. Ściana komórkowa typu Gram-ujemnego również ma krętki.
2G. Pytania testowe na temat lekcji
okrągłe bakterie:
krętki
Bakterie cylindryczne:
krętki
Zwinięte bakterie:
Krętki
rozmiar coccusa:
około 0,01 µm
około 0,1 µm
Około 1 µm
około 10 µm
około 100 µm
Bardzo cienkie i bardzo długie bakterie:
Krętki
Znajdują się one w rozmazie w parach:
Diplobakterie
diplokoki
paciorkowce
paciorkowce
gronkowce
Znajdują się one w rozmazie w łańcuchu:
diplobakterie
diplokoki
paciorkowce
paciorkowce
gronkowce
Gronkowce znajdują się w rozmazie:
łańcuch
w nieuporządkowanych stosach
Komórka bakteryjna:
Prokariotyczny
eukariotyczny
Komórka prokariotyczna, w przeciwieństwie do komórki eukariotycznej:
Nie ma struktur błony wewnątrzkomórkowej
ma wewnątrzkomórkowe struktury błonowe
Ma kołowo zamknięte DNA
ma liniowe DNA
Zawiera peptydoglikan w ścianie komórkowej
nukleoid
Cytoplazma
Rybosomy
plazmidy
inkluzje cytoplazmatyczne
zarodnik
Która z poniższych organelli jest częścią komórki bakteryjnej?
błona cytoplazmatyczna
mezosomy
rzęsy
nukleoid
cytoplazma
Rzęsy
Które z poniższych organelli nie są niezbędne, ale mogą być częścią komórki bakteryjnej:
rybosomy
błona cytoplazmatyczna
mezosomy
plazmidy
Inkluzje cytoplazmatyczne
Zarodnik
Inwazje błony cytoplazmatycznej komórki bakteryjnej:
mezosomy
plazmidy
inkluzje cytoplazmatyczne
fimbrie
Ściana komórkowa Gram-dodatnia:
Zawiera peptydoglikan
Posiada grubą warstwę peptydoglikanu
ma cienką warstwę peptydoglikanu
ma warstwę polisacharydową
Ściana komórkowa Gram-ujemna:
Zawiera peptydoglikan
ma grubą warstwę peptydoglikanu
Posiada cienką warstwę peptydoglikanu
Posiada warstwę polisacharydową
Wadliwe formy bakterii:
Utrata ściany komórkowej
tracą błonę cytoplazmatyczną
stracić nukleoid
stracić plazmidy
stracić rybosomy
Barwienie bakterii Gram-dodatnich Gramem:
W błękit
w czerwonym
na żółto
w zielonym
w czerni
Barwienie bakterii Gram-ujemnych metodą Grama:
w niebieskim
W czerwonym
na żółto
w zielonym
w czerni
Bakterie Gram-dodatnie:
Większość ziarniaków
Neisseria
Patyki z zarodnikami
Bakterie z serii promieniowców
Listeria
większość kijów
krętki
Bakterie Gram-ujemne:
większość ziarniaków
Neisseria
pręciki z zarodnikami
bakterie promieniowce
Listeria
Większość kijów
Krętki
Bakterie promieniowce:
Kije zdolne do rozgałęzienia
pręciki z zarodnikami
sztyfty z kapsułką
wszystkie ziarniaki z wyjątkiem neisseria
patyki z wici
2
E. Umiejętności praktyczne nabyte na zajęciach
Barwienie metodą Grama.
Identyfikacja przez rozmaz gronkowca złocistego.
Identyfikacja rozmazu Streptococcus.
Rozmazowa identyfikacja bakterii pałeczkowatych.