Общая микробиология
 Скачать 1.12 Mb.
|
7.Различия вструктуре грамположительных и грамотрицательных бактерий. Протопласты, сферопласты и L-формы бактерий.Различия в структуре грамположительных и грамотрицательных бактерий. В состав клеточной стенки входит редкий гетерополимер – пептидогликан - у разных микроорганизмов он имеет различную толщину, на чем основан один из основных методов окраски- по Граму. В соответствии с окрашиванием микроорганизмы делятся на 2 группы: грам-положительные и грам-отрицательные. У Гр+ микроорганизмов в составе клеточной стенки- большое количество пептидогликана, он многослойный, на его долю приходится 80% от химического состава клеточной стенки. У Гр- пептидогликана мало и он однослойный. Тейхоевые кислоты в стенке Гр+ имеются, у Гр- их нет. За счет этих 2 компонентов микроорганизмы окрашиваытся по-разному: Гр+- в синий цвет (удерживают генцианвиолет). Гр- окрашиваются фуксином в красный цвет. Отношение к окраске - это тинкториальные свойства.. Протопласты - клетки округлой формы, полностью лишенные остатков клеточной стенки и окруженные только цитоплазматической мембраной. Их образование характерно чаще для грамположительных бактерий. Сферопластыотличаются от протопластов тем, что у них сохраняются остатки клеточной стенки, а образуются они преимущественно из клеток грамотрицательных бактерий. Протопласты и сферопласты можно получить в лабораторных условиях, обрабатывая клетки бактерий ферментом лизоцимом, разрушающим муреин; антибиотиками пенициллинового ряда или с помощью других ферментов. Свойства протопластов и сферопластов:Стабильно сохраняются в гипертонических или изотонических условиях. Для создания гипертонических условий чаще всего используют сахарозу или маннит в концентрациях 0,1–1,0 М. В гипертонических или изотонических условиях они осуществляют обмен веществ, характерный для исходных клеток, т. е. сохраняют дыхательную активность, синтезируют необходимые биополимеры, образуют эндоспоры, если процесс споруляции уже был инициирован. В гипотонических условиях протопласты и сферопласты лопаются и образуют«тени». Протопласты и сферопласты в 3–10 раз крупнее исходных клеток бактерий. Можно наблюдать их рост, иногда и ихделение. Вотличиеотисходныхклеток,из-заотсутствияклеточнойстенки,нанихнеадсорбируютсябактериофагиибактериоцины. У них отсутствуютмезосомы. При снятии действующего на образование муреина фактора (например, пенициллина) протопласты, как правило, отмирают, реже регенерируют клеточную стенку и возвращаются в исходное состояние, но могут превращаться в L-формы. Сферопласты превращаются в нормальные бактериальные клетки либо превращаются в L-формы, либоотмирают. L-формы – бактерии, частично или полностью лишенные клеточной стенки, но сохранившие способность к развитию в естественной среде. Буква L– первая буква названия Листеровского института в Лондоне, где впервые обратили внимание на развитие морфологически весьма необычных клеток в культуре бактерийStreptococcusmoniliformis, выделенной из жидкости уха крысы. Позже были описаны L-формы у самых разных видов бактерий. Свойства L-форм:Возникают спонтанно или индуцированно – под воздействием агентов, блокирующих синтез клеточной стенки (например, антибиотиков пенициллинового ряда, ультрафиолетовых и рентгеновскихлучей). Образуются в результате несбалансированного роста нормальных бактериальных клеток в длину и толщину и поэтому плеоморфные (т.е. имеющие в культуре бактерий клетки различной формы и размеров). В культурах L-форм обнаруживаются клетки размером 0,2–50 мкм. Они шаровидные, нитевидные, присутствуют и бесструктурныемассы. Из-за отсутствия клеточной ригидной (жесткой) стенки проходят через бактериальные фильтры и легко разрушаются при механическихвоздействиях. В отличие от протопластов и сферопластов, клетки L-форм имеют мезосомы (впячивания цитоплазматической мембраны вовнутрь клетки), а в отличие от нормальных клеток L-формы часто содержат крупныевакуоли. Обладают пониженным уровнем метаболической активности по сравнению с исходнымибактериями. Они нечувствительны к любым агентам, действующим на клеточнуюстенку. Культивировать L-формы можно только на специальных средах с высоким осмотическим давлением. L-формы лучше растут на плотной, чем в жидкойсреде. У L-форм не функционируют нормальные механизмы клеточного деления. В основном они делятся с образованием элементарных тел, которые отпочковываются от поверхности клетки или от мембранывакуоли. Различают стабильные и нестабильные L-формы. Нестабильные L-формы обладают элементами клеточной стенки и поэтому способны ревертировать (восстанавливаться) в нормальные бактериальные клетки после исключения действия фактора, вызвавшего их образование. Стабильные L-формы полностью лишены ригидной клеточной стенки, что сближает их с протопластами. Они крайне редко ревертируют в исходные бактериальные формы и существуют без изменений в различных условияхсреды. Переход в L-форму можно рассматривать как способ переживания бактериями неблагоприятных условий, особенно у патогенныхмикроорганизмов. Бактерии, у которых отсутствует клеточная стенка, существуют и в природе: это микоплазмы. Микоплазмы могут существовать как сапрофиты в естественных условиях, а также вызывать заболевания у человека (например, возбудители плевропневмонии) и у растений. |