Шпаргалка по "Микробиологии"

В эук-кой клетке ядро –  не единственный носитель наследств-й инф-ции. Часть инф-ции содержится в ДНК митохондрии и хлоропластов.

Митохондрии – мембранная структура, содержащая 2 мембраны – наружную и внутреннюю, сильно складчатую. На внутренней мембране сосредоточены окислительно-восстанови-тельные ферменты.  Основной функцией митохондрии явл-я снабжение клетки энергией (образование АТФ). Митохондрии – саморепродуцирующая система, т.к. в ней имеется собственная хромосома – кольцевая ДНК.

Эндоплазматическая  сеть (ЭС) – мембранная стр-ра, состоящая из канальцев, крые пронизывают всю внутреннюю пов-ть клетки. Бывает гладкой и шероховатой. На пов-сти шероховатой ЭС располагаются рибосомы, более крупные, чем рибосомы прок-т. На мембранах ЭС расположены ферменты, осущ-ющие синтез липидов, углеводов и ответственных за тр-т в-в в клетке.

Комплекс Гольджи  – пакеты уплощенных мембранных пузырьков – цистерн, в крых осущ-ся упаковка и тр-т белков внутри клетки. В комплексе Гольджи происходит также синтез гидролитических ферментов (место образ-я лизосом).

В лизосомах сосредоточены гидролитические ферменты. Происходит расщепление биополимеров (белков, жиров, углеводов).

Вакуоли отделены от цитоплазмы мембранами. В запасных вакуолях содержатся запасные питат-ые в-ва клетки, а в шлаковых – ненужные продукты обмена и токсические в-ва.

 

Химический состав. Организация  и функции внеклеточных структур микроорганизмов (капсула и слизистый  слой, фимбрии, ворсинки, жгутики)

Среди бактерий есть подвижные и  неподвижные формы. Большинство подвижных бактерий активно передвигается только в жидкой среде.

Дв-е бактерий осущ-ется: 

Жгутики- органеллы движения. Это особые белковые выросты на поверхности бактериальной клетки, содержащие белок - флагелин. Кол-во и расположение жгутиков м. б.различным: 1) монотрихи (имеют один жгутик); 2) лофотрихи (имеют пучок жгутиков на одном конце клетки); 3) амфитрихи (имеют по одному жгутику на каждом конце); 4) перитрихи (имеют несколько жгутиков, по периметру).

О подвижности бактерий судят рассматривая живые микроорганизмы, либо косвенно - по характеру роста в среде Пешкова (полужидком агаре). Неподвижные бактерии растут строго по уколу, а подвижные дают диффузный рост.

Жгутиками - имеют палочковидные бактерии и некрые извитые формы. Наличие жгутиков, их расположение являются постоянными для данного вида признаками и имеют диагностическое значение. Некоторые виды бактерий имеют один жгутик (монотрихи), у других жгутики располагаются пучками на одном или обоих концах клетки (политрихи), у третьих покрывают всю поверхность клетки (перитрихи).  Длина жгутиков может во много раз превышать длину клетки бактерий, достигая 10–30 мкм и более.

Фимбрии – из одного типа белка, назыв-тся флагелин. Крюк – толщина 20-45нм, состоит из белка и служит д/обеспечения гибкого соед-я нити с базаль. Телом-содержит 9-12 различ. Белков, система из 2-4х колец, пронизанных на стержень и явл-я продолжением крюка.Расположено под ЦПМ.скорость дв-я зависит от t°, рН, вязкости . Хемотаксис. Свободно передвигающиеся бактерии способны к таксисам-направленным движениям, определяемым внешними стимулами. В зависимости от факторов среды, вызывающих направленное движение, говорят о хемотаксисе, аэротаксисе, фототаксисе и магнитотаксисе. Подвижные бактерии реагируют на химические раздражители-скапливаются в одних местах, а других мест избегают. Такая реакция свободно передвигающихся организмов называется хемотаксисом.

Аэротаксис связанс разницей в содержании О2. Фототаксис.- Фототрофным пурпурным бактериям для получения энергии необходим свет

Скорость передвижения бактерий велика.

Происходит две при вращении жгутиков вокруг своей оси или  за счет сокращ-я жгутиков.

• Путем скольжения. Хар-но д/ бактерий, имеющих слизистый чехол. За счет слизи клетка скользит по поверхн-ти и передвиг-я.

• Путем ползания. Передв-е осущ-ется за счет сокращения всей клетки. Такой тип дв-я осущ-ют спирохеты.

• Реактивное движение.

Некрые бактерии для передвижения выбрасывают порции слизи, и сами при этом отталкиваются.

Ворсинки  - это тонкие белковые выросты на поверхности клеточной стенки. Комон-пили отвечают за адгезию бактерий на поверхности клеток макроорганизма. Они характерны для грамм(+)бактерий. Секс-пили обеспечивают контакт между мужскими и женскими бактериальными клетками в процессе конъюгации. Через них идет обмен генетической информацией от донора к реципиенту.

Капсулы - доп-ную поверхн-ную оболочку. Ф-ция капсулы - защита от фагоцитоза и антител.

Различают макро- и микрокапсулы. Макрокапсулу м. выявить, используя позитивные и негативные методы окраски. Микрокапсула - утолщение верхних слоев клеточной стенки. Обнаружить м. только при электронной микроскопии.

Хим. Состав капсулы:  полисахариды,  гомо –и гетеро полимерн. Природы, содержание их 2-3%, вода – 97-98%.

Слизистый слой -слиз.в-во, имеющее морф. струк. вид и легко отделяющееся от пов-ти бакт. Кл.

Чехол имеет тонкую стрк-ру и сложный хим. Состав. М/у данными стрк-рами у прок-тных капсул много перех. Форм.

Ф-ции стр-р: защищ. кл. от  механ. повреждений, Создает доп. Осмотич. Барьер., Явл-я источником запасных пит. В-в., с помощью слизи – связь м/д соед-ями кл и приводит к обр-нию колоний, прикреплению клеток к различным поверхностям.

Среди бактерий различают:

1) истиннокапсульные бактерии (род Klebsiella) - сохраняют капсулообразование и при росте на питательных средах, а не только в макроорг-ме;

2) ложнокапсульные - образуют капсулу только при попадании в макроорг-м.

Капсулы м. б. полисахаридными и белковыми. антиген, м. б. фактором вирулентности.

 

6.Цитоплазматическая  мембрана: химическая состав, структура  и функции  Прок-кая (бактериальная) клетка  Цитоплазматическая мембрана (ЦПМ) играет важную роль в питании клетки, обладает избирательной проницаемостью. Состоит из белково-липидного комплекса, имеет трехслойную структуру. На внешней стороне мембраны расположены белки-переносчики, осущ-ющие тр-рт питат-ных вещ-в в клетку, а на внутренней стороне расположены окислительно-восстановительные и гидролитические ферменты. Между двумя белковыми слоями располагается фосфолипидный слой. Мезосомы – мембранные образования, выпячивания ЦПМ. Благодаря им увеличивается поверхность обмена клетки. Участвуют в энергетические процессах, приним. участие в процессах размножения клетки.

4. Цитоплазма  – внутриклеточное содержимое, полужидкий коллоидный раствор. Здесь содержится до 70–80 % воды от массы клетки, ферменты, субстраты питания и продукты обмена веществ клетки. В цитоплазме располагаются все компоненты прокариотической клетки.

эукариотическая клетка  Цитоплазматическая мембрана (ЦПМ) также имеет 3хслойную стр-ру. Поверхность мембраны имеет выпячивания, близкие к мезосомам прокариот. ЦПМ регулирует процессы обмена веществ клетки.  У эук-т ЦПМ способна захватывать из окр-щей среды большие капли, содержащие углеводы, липиды и белки. Это явление называется пиноцитозом. ЦПМ эук-кой клетки способна захватывать из среды твердые частицы (явление фагоцитоза). ЦПМ ответственна за выброс в среду продуктов обмена.  Эндоплазматическая сеть (ЭС) – мембранная стр-ра, состоящая из канальцев, крые пронизывают всю внутреннюю поверхность клетки. Бывает гладкой и шероховатой. На поверхности шероховатой ЭС располагаются рибосомы, более крупные, чем рибосомы прокариот. На мембранах ЭС расположены ферменты, осуществляющие синтез липидов, углеводов и ответственных за транспорт в-в в клетке.

7.Цитоплазма и стуктура цитоплазмы. Хим-кий состав цитоплазмы

Цитоплазма  –внутр. среда клетки. Включает гиалоплазму, цитоскелет, органоиды и включения.   
Гиалоплазма заполняет пространство между плазмалеммой, ядерной оболочкой и другими внутриклеточными структурами. Это тонкозернистое, полупрозрачное, вязкое, студенистое вещество цитоплазмы. 
Хим-кий состав. Гиалоплазма –коллоидный р-р с высоким содержанием воды и белков. Гиалоплазма способна переходить из золеобразного (жидкого) состояния в гелеобразное. Состав гиалоплазмы определяет осмотические свойства клетки. 
Н2О 70 – 75%,  белки 10 – 20%, липиды 1 – 5%,  
углеводы 0,2 – 2%, нуклеиновые кислоты 1 – 2%,  
минеральные соединения 1 – 1,5%,  
АТФ и другие низкомолекулярные органические вещества 0,1 – 0,5%. 
Ф-ции: 1) тр-тная: обеспечивает перемещение веществ в клетке; 2) обменная: явл-я средой д/ протекания химических р-ций внутри клетки;  
3) собственно внутренняя среда клетки, в крую погружены все другие компоненты цитоплазмы и ядро. 
Органоиды –постоянные структуры цитоплазмы, выполняющие в клетке опред-ные функции. Исходя из мембранного принципа стр-ния и функц-ной принадлежности, все органоиды клетки делятся на 2 большие группы: органоиды общего и спец-ного назнач-я.  Органоиды спец-ого значения присутствуют у простейших (органоиды дв-я – ложноножки, реснички, жгутики), органоид осморегуляции – сократительная вакуоль, органоиды защиты и нападения – трихоцисты, светочувствительный глазок – стигма) и в специализированных клетках многоклеточных орг-мов (реснички, жгутики, микроворсинки).  
Органоиды общего значения встречаются во всех эук-ких клетках и делятся на немембранные и мембранные.  Немембранные органоиды клетки общего значения: рибосомы, клеточный центр (центросома), микротрубочки, микрофиламенты и промежуточные филаменты (микрофибриллы). Мембранные органоиды м. б. 1- и 2мембранные.  
1мембранный принцип строения имеют эндоплазматическая сеть (ЭПС), комплекс Гольджи, лизосомы, пероксисомы и растительные вакуоли. 1мембранные органоиды клетки объединяются в вакуолярную систему, компоненты крой - отдельные или связанные друг с другом отсеки, распределенные в гиалоплазме. Различные вакуоли (вакуоли растительных клеток, пероксисомы, сферосомы и др.) возникают из пузырьков эндоплазматического ретикулума; лизосомы – из пузырьков вакуолярного комплекса аппарата Гольджи. 
2мембранными органоидами клетки явл-я митохондрии и пластиды (лейкопласты, хлоропласты и хромопласты). 
Т. обр., все мембранные элементы цитоплазмы - замкнутые, закрытые объемные зоны, отличные по составу, свойствам и функциям от гиалоплазмы.

      Цитоплазма – это важнейшая составная часть клетки, к крой относится все ее живое вещество, за исключением ядра. Цитоплазма ограничена с одной стороны плазматической мембраной, с другой – ядерной мембраной. В цитоплазме различают постоянные универсальные структуры, связанные с выполнением клеткой ее основных функций - органоиды, или органеллы, и временные включения, крые представляют запасные вещества кл. или продукты ее метаболизма. В цитоплазме присутствуют спец-ные образования, образующие цитоскелет клетки.  
Органоиды, включения, др. структуры погружены в основное в-во клетки – гиалоплазму/цитозоль.  
     Цитозоль –часть цитоплазмы, занимающая пространство между мембранными органоидами. На нее приходится около половины общего объема клетки. В состав цитозоля входит мн-во ферментов, это сложная коллоидная система, края явл-я истинной внутренней средой клетки. 

 

8.Цитология и биохимия  процесса спорогенеза. Значение  спорогенеза

Некоторые виды палочковидных бактерий (род Bacillus и род Clostridium) могут образовывать споры. Спорообр-е индуцируется неблагопр-ми условиями среды (изменением температуры, недостатком питательных в-в, накоплением токсичных продуктов обмена, изменением рН, понижением содержания влаги и т.д.). спорообр-е не является обязательной стадией развития спорообразующих бактерий.

В клетке образуется одна спора.

Основными стадиями спорообр-я явл-ся:

1. Подготовительная стадия. Предшествует перестройка генетического аппарата клетки: ядерная ДНК вытягивается в виде нити и концентрируется у одного из полюсов клетки или в центре в завис-ти от вида бактерий. Эта часть клетки называется спорогенной зоной.

2. Образ-ние проспоры. В спорогенной зоне происходит обезвоживание и уплотнение цитоплазмы и обособление этой зоны с помощью перегородки, образующейся из цитоплазматической мембраны.

Проспора – структура, располагающаяся внутри клетки и отделенная от нее 2 мембранами.

3. Формирование оболочек споры. Между мембранами формируется кортикальный слой (кортекс), сходный по составу с клет. стенкой вегетативной клетки. Кроме пептидогликана – муреина, в кортексе содержится кальциевая соль дипиколиновой кислоты, края синтезируется клеткой в процессе спорообр-я. Затем сверху мембраны синтезируется оболочка споры, состоящая из нескольких слоев. Число и строение слоев различны у разных видов бактерий. Оболочка малопроницаема для воды и растворенных в-в и обеспечивает большую устойчивость спор к внешним воздействиям

4. Выход споры из клетки. После созревания споры разрушается оболочка, и спора выходит наружу.

Процесс спорообразования длится несколько  часов.спора – это обезвоженная клетка, покрытая многослойной оболочкой, в состав крой входит кальциевая соль дипиколиновой кислоты.

Основной  особенностью бактериальных спор явл-я  высокая термоустойчивость.

Попадая в благоприятные условия, спора прорастает. Процесс превращения  споры в растущую (вегетативную) клетку начинается с поглощения воды и набухания. При этом происходят глубокие физиологические изменения: усиливается дыхание и активизируются ферменты. В этот же период спора теряет свою термоустойчивость. Затем внешняя оболочка ее разрывается, и из образовавшейся структуры формируется вегетативная клетка.

мейоспорогенез, т. е. возникают  споры двух типов.

 

9.Вирусы, различия организмов с  клеточной структурой

Вирусы.Размеры очень маленькие, проходили в бактериальные фильтры, видно только в электронный микроскоп, размер между мелкой бактерией и крупной белковой молекулой. Признаки: 1) аблигатные паразиты (не могут расти на искусственной среде), 2) не имеют клеточного строения (внеклеточная форма жизни), 3) отсутствие собственного обмена в-в (нет собственных ферментов), 4) мельчайшие размеры (20-300 нм). Мельчайшая частица вируса наз. вируоном, в виде них вирусы переносятся в орг-мы. Хим. состав – нуклеопротеид (ДНК или РНК, окруженная белковой оболочкой). Размножение включает: 1) прикрепление вирусных частиц к клетке хозяина, 2) проникновение вируса внутрь клетки, 3) внутриклеточное размножение вируса, 4) выход частиц вируса из клетки. Форма: сферическая, кубическая, палочковидная. 1) in vivo, 2) метод культивирования в курином бульоне (с 30-х гг.), 3) культивирование в клетках (in vitro) – клетки берут из эмбриональных тканей, 4) культивирование из опухолевых (самый передовой метод) Þ создание противовирусных вакцин.

10.Бактериофаги – св-ва, стр-ра и хим состав

Вирусы  обладают хар-рными  особенностями, отличающими их от других орг-мов:

1. Малые размеры, не задерживаются биол-кими фильтрами. В зависимости от вида вируса имеют размеры от 15 до 350 нм.

2. Не имеют клеточного строения.

3. Не растут на питательных средах и не осуществляют бинарное деление.

4. Не имеют собственных метаболических  систем.

5. Содержат только одну нуклеиновую  кислоту: РНК или ДНК.

6. Репродукция (воспроизводство)  вирусов осуществляется только  в клетках хозяина.

Основное св-во вирусов: их специфичность по отношению к клетке хозяина. Вне живой клетки вирусы ведут себя, как объекты неживой природы, напр., способны кристаллизоваться.

Вирусы –биолог-е образ-ия, у крых отсутствуют клеточное стр-ние и собственный обмен в-в. Внутриклеточные паразиты. Совмещают в себе признаки сущ-ва и в-ва: неактивны вне живых клеток и проявляют признаки жизни (репродуцируются) внутри их, обладают наследственностью и  изменчивостью.

Строение, размеры, формы, химический состав вирусов и фагов. Классификация  вирусов