Морфология микроорганизмов. Бактерии

1.

МОРФОЛОГИЯ
МИКРООРГАНИЗМОВ
Морфология
микроорганизмов – это наука,
изучающая их форму, строение,
способы передвижения и
размножения

2.

БАКТЕРИИ
Бактерии могут
иметь форму:
1. округлую –
кокки
2. палочковидную палочки
3. извитую или
спиральную спириллы

3.

БАКТЕРИИ
Кокки – 0,5 - 1,0 мкм
Имеют правильную шарообразную форму,
иногда заострены (пневмококки) или имеют вид
кофейных зерен или бобов ( гонококки,
менингококки)

4.

БАКТЕРИИ
После деления кокки могут быть подразделены на
несколько групп:
микрококки (клетки расходятся и располагаются
поодиночке),
стафилококки - кокки принимают форму грозди
винограда ,
диплококки - кокки, связанные парами ,
стрептококки - длинные цепочки
сарцины - кубические скопления кокков
тетракокки - сочетания из четырех кокков

5.

БАКТЕРИИ
2.
палочковидные или цилиндрические
бактерии – длина до десятка мкм, ширина от 0,5
до 1,0 мкм
После открытия спор немецким ботаником Коном
палочковидные бактерии, образующие споры,
стали называть бациллами.
Концы округлые или заостренные.
Располагаются:
одиночными палочками,
по две,
цепочками.

6.

БАКТЕРИИ
Извитые или спиральные бактерии
Медицинское значение имеют:
боррелии, трепонемы, лептоспиры - имеющие форму длинных
изогнутых палочек
вибрионы –похожи на запятую.

7.

БАКТЕРИИ
Формы бактерий:
1 — микрококки;
2 — стрептококки;
3 — сарцины;
4 — палочки без спор;
5 — палочки со спорами
(бациллы);
6 — вибрионы;
7— спирохеты;
8 — спириллы (со жгутиками);
9—тетракокки

8.

БАКТЕРИИ
Подвижность бактерий
Существует два типа подвижных бактерий:
ползающие
плавающие.
Многие бактерии передвигаются с помощью жгутиков.
Жгутики — органеллы движения некоторых бактерий.
Бактериальный жгутик построен значительно проще
эукариотического, и он в 10 раз тоньше, внешне не покрыт
плазматической мембраной и состоит из одинаковых молекул
белков, которые образуют цилиндр. В мембране жгутик
закреплен при помощи базального тела.
Кокки не имеют жгутиков.
Палочки (цилиндрической формы бактерии) имеют жгутики.
Спиралевидные формы бактерий очень подвижны без жгутиков-

9.

БАКТЕРИИ
По количеству жгутиков различают бактерии:
• Монотрихии – бактерии с одним жгутиком (перемещаются вдоль своей оси
волнообразными движениями
• Лофотрихии – пучок жгутиков на одном или
обоих концах
• Перитрихии – жгутики по всей поверхности
тела (оживленное кувыркание).
• Амфитрих - бактерия, у которой жгутики
расположены по обоим концам клетки

10.

БАКТЕРИИ
Скорость движения бактерий
зависит от:
особенностей их аппарата
движения,
вязкости среды, температуры,
ph,
осмотического давления и др.
Кроме жгутиков бактерии могут
иметь прямые отростки – фимбрии.
Они значительно короче и тоньше
жгутиков. Обнаружены у подвижных и
не подвижных бактерий.

11.

БАКТЕРИИ
Существуют различные типы пилей, из
которых наиболее распространенными
являются:
Фимбрии — пили, которые
служат для прикрепления. Например,
возбудитель гонореи — Neisseria
gonorrhoeae использует фимбрии для
удержания на слизистой оболочке
хозяина.
Половые пили (F+ и F- пили) —
задействованы в процессе конъюгации
у бактерий.

12.

БАКТЕРИИ
Некоторые бактерии способны образовывать споры
(эндоспоры).
Это тельца сферической или эллиптической формы очень
устойчивы к неблагоприятным условиям.
Споры преломляют свет и поэтому четко видны в световом
микроскопе.

13.

БАКТЕРИИ
Споры :
служат для приспособления бактерии к
неблагоприятным условиям.
хорошо переносят высушивание,
многие переносят кипячение несколько часов
споры отдельных видов могут сохраняться
веками
в спорах мало воды, что предохраняет белки
от денатурации при высоких температурах.

14.

БАКТЕРИИ
Образование споры:
В вегетативной клетке возникают
уплотненные зоны цитоплазмы – первичная спора
или проспора, которые сливаясь, преломляют свет.
Проспора кружена цитоплазматической
мембраной. Далее идет образование оболочки и её
созревание.
Вегетативная часть клетки разрушается и
исчезает.
Попадая в благоприятную среду, спора
начинает «прорастать» - разбухает за счет
поглощения воды и роста клетки за счет
резервного материала.
Оболочка дает трещину. Возникает новая
вегетативная клетка.

15.

Строение бактериальной клетки прокариотической

16.

Строение бактериальной клетки - прокариотической
Клеточная стенка (оболочка) бактерий
Клеточная оболочка обладает жесткостью и эластичностью.
Придает бактерии определенную форму (шаровидную, палочковидную,
извитую).
Оболочка защищает клетку, сохраняя её структурную целостность.
Наряду с мембраной служит полупроницаемым барьером – избирательное
проникновение питательных веществ и выведение токсинов или
ферментов, участвующих во внеклеточном переваривании субстратов.
При ее разрушении цитоплазма с включениями вытекает и приобретает
шаровидную форму.
Внешняя оболочка (клеточная стенка) – протопласт может быть удалена
без повреждения цитоплазмы. Структуры, в которых клеточная стенка
удалена не полностью называются сферопластами.

17.

Строение бактериальной клетки - прокариотической
Клеточная стенка определяет:
• антигенную специфичность видов, являясь местом
адсорбции фагов на клетке
• участвует в процессах движения и деления.
Клеточная оболочка часто бывает окружена
слизистым слоем – капсулой.
Бактерии, окруженные капсулой, могут жить в среде, не
пригодной для жизни не капсулированных бактерий.
Вещество капсулы может использоваться бактериями как
пищевой резерв при отсутствии другой пищи.

18.

Строение бактериальной клетки - прокариотической
Капсулы защищают клетки от высыхания, могут
помогать бактериям в колониях удерживаться вместе, а
индивидуальным бактериям — прикрепляться к различным
субстратам.
Кроме этого, капсулы предоставляют клетке
дополнительную защиту: например, капсулированные
штаммы пневмококков свободно размножаются в организме
и вызывают воспаление легких, тогда как
некапсулированные быстро уничтожаются иммунной
системой и являются абсолютно безвредными.

19.

Строение бактериальной клетки - прокариотической
К клеточной оболочке тесно прилегает внешний слой
цитоплазмы – цитоплазматическая мембрана – осмотический
барьер клетки.
Это мягкое образование, называемое осмотическим
барьером.
Контролирует транспорт ионов и молекул в клетку и из клетки.
Нередко цитоплазматическая мембрана дает
внутрицитоплазматические ответвления (инвагинации),
приводящие к образованию особых телец – мезосом.

20.

Строение бактериальной клетки - прокариотической
Функции мезосом:
выполняют функции митохондрий высших
организмов, в которых локализованы
разнообразные ферментные системы
принимают участие в делении клеток,
в распределении дочерних нуклеоидов в делящихся
клетках,
участвуют в спорообразовании,
участвуют в синтезе материала клеточной
стенки,
участвуют в энергетическом метаболизме.

21.

Строение бактериальной клетки - прокариотической
Под цитоплазматической
мембраной находится цитоплазма.
Цитоплазма состоит из:
воды,
белков,
жиров,
углеводов,
минеральных соединений и др. вв.
Соотношение этих компонентов
зависит от вида бактерий и их
возраста.
В цитоплазме имеются гранулы
запасных питательных веществ.
У некоторых видов бактерий
накапливаются жир и волютин.
В цитоплазме содержится до
10 000 рибосом
(70 S - коэффициент
седиментации), осуществляющих
синтез белков.
Соединяясь вместе, рибосомы
образуют полисомы.

22.

Строение бактериальной клетки - прокариотической
В цитоплазме находится генофон или
бактериальная хромасома. Это двойная,
замкнутая в кольцо молекула ДНК, не
отделена от цитоплазмы мембраной.
Плазмиды — небольшие дополнительные
кольцевые молекулы ДНК, несущие обычно
всего несколько генов. Плазмиды, в отличие
от бактериальной хромосомы, не являются
обязательным компонентом клетки.
Обычно они придают бактерии
определенные полезные для неё свойства,
такие как устойчивость к антибиотикам,
способность усваивать из среды
определенные энергетические субстраты,
способность инициировать половой процесс и
т. д.

23.

Строение бактериальной клетки - прокариотической
Строение внешней оболочки (клеточной стенки) бактерий
У бактерий клеточная стенка состоит из
пептидогликана (муреина), построенного из длинных
полисахаридных цепей, соединенных между собой короткими
пептидными перемычками.

24.

Строение бактериальной клетки - прокариотической
Строение внешней оболочки (клеточной стенки) бактерий
Пептидогликан ответственен за механическую
прочность стенки.
По строению клеточной стенки различают две группы
бактерий:
Грамположительные бактерии
Грамотрицательные бактерии
Грамположительные бактерии (например роды Staphylococcus,
Bacillus, Lactobacillus) — имеют более простую структуру
клеточной стенки, состоящую почти исключительно из
пептидогликана (муреина) плотно прилегающего к клеточной
мембране и пронизанного тейхоевыми и липотейхоевыми
кислотами. В клеточной стенке грамположительных
бактерий содержится небольшое количество полисааридов,
липидов, белков.

25.

Строение бактериальной клетки - прокариотической
Строение внешней оболочки (клеточной стенки) бактерий
Грамотрицательные бактерии (например роды Salmonella,
Escherichia, Azotobacter) — клеточная стенка содержит меньше
пептидогликана и имеет дополнительную внешнюю мембрану,
которая состоит из фосфолипидов. Между клеточной стенкой и
плазматической мембраной находится периплазматическое
пространство. Внутренний слой наружной мембраны представлен
фосфолипидами, а в наружном слое расположен липополисахарид

26.

Строение бактериальной клетки - прокариотической
Строение внешней оболочки
(клеточной стенки) бактерий
Тейхоевые, липотейхоевые
кислоты и липолисахариды
клеточных стенок обладают
антигенной активностью.
Окраска по Граму
Staphylococcus aureus
(грамположительные кокки)
и Escherichia coli
(грамотрицательные
бациллы)

27.

РИККЕТСИИ
РИККЕТСИИ- грам (-)
бактерии. Это мелкие
бактерии, не способные
к росту на искусственных
питательных средах.
По морфологическим
признакам выделяют:
• кокковидные,
• палочковидные,
• удлиненные,
изогнутые, тонкие
образования,
• нитевидные.

28.

РИККЕТСИИ
Риккетсии размножаются в эндотелиальных клетках
капилляров, что приводит к закупорке сосудов и появлению
сыпи.
• Для риккетсий характерно большое содержание
нуклеиновых кислот – ДНК и РНК, что сближает их с
бактериями.
• В теле риккетсий обнаружено большое количество липидов и
мало углеводов, что характерно для вирусов.
• Во внешней среде малоустойчивы и сохраняются в организме
клещей, блох, вшей

29.

МИКОПЛАЗМЫ
МИКОПЛАЗМЫ - грам (-) бактерии, мягкокожие
бактерии- бактерии, лишенные клеточной стенки.
Это полиморфные клетки – зерна, нити, иногда
грушевидные, гантелевидные, ветвящиеся формы.
Такая полиморфность обусловлена отсутствием
клеточной стенки, что их отличает от бактерий.
Клетка микоплазм очень просто организована,
содержит минимальное количество органелл:
цитоплазму, рибосомы, двухнитчатую ДНК,
мембранные внутриплазматические структуры и
дополнительные органоиды.

30.

МИКОПЛАЗМЫ
Дополнительные органеллы микоплазм:
• сеть фибрилл, расположенных под цитоплазматической
мембраной и прикрепленных к её внутреннему слою.
Эти белки выполняют функцию цитоскелета.
• микроворсинки – нити с заостренными концами длиной в клетку
микоплазмы. Обеспечивают скользящую подвижность и адгезию.
Для микоплазм характерно равномерное и неравномерное
деление материнской клетки, возможно сегментирование
цитоплазмы на несколько клеток с образованием мицеллярной
структуры, возможно отпочкование новых особей от материнской
клетки.
Микоплазмы паразитируют на мембранах эукариотических
клеток.
Высокоустойчивы к низким температурам до – 65гр. С,
чувствительны к изменению pH среды в щелочную сторону. При pH ↑ 7,5
их жизнедеятельность резко угнетается.

31.

ХЛАМИДИИ
ХЛАМИДИИ - грам (-) бактерии, обладающие особенным
циклом развития.
Кокковидные микроорганизмы, размер 0,25 – 1 мкм.
Содержат:
ДНК и РНК, рибосомы, мурамовую кислоту (компанент клеточной
стенки грам(-) бактерий).
Размножаются бинарным делением, чувствительны к
некоторым антибиотикам.
Не растут на питательных средах. Их культивируют в
желточном мешке куринных эмбрионов и тканевых кльтурах (как
вирусы).
Хламидии строго внутриклеточные паразиты и
размножаются в цитоплазме клеток человека.

32.

ХЛАМИДИИ
У хламидий отсутствует пептидогликан, но при этом в геноме
содержаться гены, кодирующие белки, которые необходимы для
синтеза пептидогликана.
Методом сканирующей электронной микроскопии на
поверхности хламидий были выявлены куполообразные структуры,
пронизанные микрофиламентами.
Функцию этой структуры связывают с транспортом
питательных веществ от эукариотической клетки к паразиту.
Обнаружение в геноме хламидий генов, кодирующих
аппарат для III типа секреции (обуславливает вирулентность грам(-)
бактерий), позволило предположить, что это образование
осуществляет передачу сигнала от паразита к эукариотической
клетке.