Структура бактериальной клетки. СРСП №1 Структура бактериальной клетки Нурмухамбетова А., стом 2. Структура бактериальной клетки. Отличие прокариотов от эукариотов
 Скачать 18.74 Kb.
|
|
НАО «Медицинский университет Караганды» Кафедра биомедицины СРСП №1 Эссе По дисциплине: Основы микробиологии и экосистемы полости рта По теме: «Структура бактериальной клетки. Отличие прокариотов от эукариотов» Выполнила: студентка группы 2-007, школы Стоматологии, 4 потока, Нурмухамбетова А.К. Проверил: профессор Беляев А.М. Караганда 2020 Клетки принято делить на два вида: безъядерные и ядерные, прокариоты и эукариоты, соответственно. Какова структура прокариота, а точнее бактериальной клетки? В чем заключается отличие от ядерной? Ответы на эти вопросы можно найти в моём эссе. Структурные компоненты бактериальной клетки делят на 2 вида: основные и временные структуры. К основным структурам относят: клеточную стенку, цитоплазматическую мембрану, ее производные, цитоплазма, рибосомы, включения и нуклеоид. В группу временных структур входят такие компоненты как капсула, жгутики, ворсинки, эндоспоры, пили. В клеточной стенке грамположительных бактерий содержатся полисахариды, белки и липиды. 40-90% массы клеточной стенки составляет многослойный пептидогликан, также известный как муреин или мукопептид, с ним ковалентно связаны тейхоевые кислоты. А в состав грамотрицательных бактерий входит наружная мембрана, которая связана при помощи липопротеина. Наружная мембрана клеточной стенки имеет вид волнообразной трехслойной структуры и по строение она схожа с цитоплазматической мембраной. Основные компоненты: билипидный слой и встроенный фосфолипидный и липополисахаридный слой. Последний состоит из: липида А, ядра и высоковариабельной О-специфической цепи полисахарида, образованной повторяющимися одинаковыми О-антигенами. Белки матрикса наружной мембраны пронизывают ее так, что порины обрамляют гидрофильные поры. Через данные поры проходит вода и мелкие молекулы. Под влиянием различных факторов: лизоцима, пенициллина, различных жругих ферментов – нарушается синтез клеточной стенки бактериальная клетка претерпевает некоторые метаморфозы касательно её формы. Клеточная стенка может полностью исчезать и тогда она будет называться протопластом, а может и частично утрачиваться и в таком случае она получает тип сферопласта. Такие бактериальные клетки, утратившие свою способность к синтезу клеточной стенки, могут размножаться и называются они L-формами. Они бывают шаровидной либо колбовидной формы, величина различна, осмотически чувствительны. Пространство, находящееся между наружной и цитоплазматической мембранами, называется периплазмой, или периплазматическое пространство. Периплазма содержит в себе различного рода ферменты: нуклеазы, фосфотазы, липазы, протеазы, бета-лактомазы, а также компоненты транспорта. Бактериальные клетки имеют свойство окрашиваться в разные цвета. Это обуславливается тем, что в их стенках содержится разное количество пептидогликана, например, у грамположительных пептидогликан составляет 50-90% и окрашивается в синий либо фиолетовый цвет, а грамотрицательные имею всего 1-10% и окрашиваются в красный. Функциями клеточной стенки являются: защита бактериальной клетки от осмотического шока (как я писала ранее они осмотически чувствительные) и других факторов, которые могут им навредить, определение формы бактериальной клетки, участие в метаболизме. Цитоплазматическая мембрана, ЦПМ, плазмолемма. Представляет собой полупроницаемую липопротеидную трехслойную структуру. Отделяет цитоплазму от клеточной стенки, составляет 8-15% сухой массы бактерии. Выделяют 2 тёмных слоя и промежуточный. ЦПМ имеет 50-75% белков и 15-20% липидов, основная масса приходится на фосфолипиды. Также имеется небольшое количество углеводов. По строению и некоторым функциям бактериальная ЦПМ сходна с животной. А какие функции она выполняет? Барьерная, энергетическая, репликация и разделение хромосомы, перенос органических и неорганических молекул, ионов при помощи транслоказ и пармераз. При избыточном росте ЦПМ образует инвагинаты. Инвагинатами называют закрученные мембранные впячивания, мезосомы. Цитоплазма – содержимое бактерии, ограничено ЦТП, состоит из цитозоля и структурных элементов. Имеются растворимые белки, РНК, рибосомы, включения. Включения гликогена, полисахаридов (крахмал), бета-оксимасляной кислоты и волютина – запасные вещества для питания и энергетичеких затрат. Цитозоль – гомогенная фракция. Включает в себя растворимые компоненты, ферменты, а также РНК. Иногда продукты метаболизма. Структурные элементы – рибосомы, включения и нуклеоид. Рибосомы – органоиды, присущие не только бактериям, но и животным клеткам, отвечают за синтез белка. Состоят из белка и рибонуклеиновой кислоты. Имеют вид гранул, диаметр которых 15-20 нм. Одна бактерия может содержать 5000-50000 рибосом. Нуклеоид – ядро прокариотов. Состоит из замкнутой в кольцо ДНК, кариоплазма отсутствует. Плазмиды – внехромосомные генетические элементы, небольшие молекулы ДНК, способны к репликации, кодируют дополнительные признаки, которые дают бактерии преимущества в определенных условиях жизнедеятельности. Самыми распространёнными являются R-плазмиды (детерминируют признаки антибиотикорезистентности), ENT-плазмиды (синтез энтеротоксинов) и HLY-плазмиды (синтез гемолизинов). Перейдём ко группе временных компонентов. Капсула – это слизистый слой над клеточной стенкой, толщиной не более 0,2 мкм. Вещество капсулы представляет из себя нити полисахаридов. Синтезируется на наружной поверхности ЦПМ, выделяется через клеточную стенку. Функции: здесь находятся антигены, которые определяют вирулентность и специфичность, а также иммуногенности бактериальной клетки, протекция от механоповреждений, пересыхания, физических, химических факторов, заражения фагами, способность прикрепляться к субстрату. Жгутики – орган передвижения, могут присутствовать или отсутствовать, жизненно необходимыми компонентами не являются. В зависимости от числа жгутиков выделяют: монотрихи (один жгутик), амфитрихи (два), лофотрихи (пучок жгутиков на одном конце бактерии), перитрихи (множество жгутиков по бокам или на всей поверхности). Жгутиик состоят из белка флагеллина. Ворсинки и пили принимают участие в адсорбции клеток на субстрате и в процесса переноса генетического материала. Пили представляют собой нитевидные образования, они отходят от поверхности клетки, состоят из белка пилина, который обладает антигенной активностью. Бывают пили, ответственные за адгезию, а также за питание, водно-солевой обмен и F-пили – половые. Эндоспоры – форма покоящихся фирмикутных бактерий – грамположительных. Образуются при наступлении неблагоприятных условий для бактерии: отсутствие питания, высушивание и т.д. такая защитная реакция способствует сохранению вида, но не является способом размножения. Форма может быть самой разнообразной: круглой, овальной шаровидной. Эндоспора локализуется на терминале, субтерминале и по центру. Может иметь долгую продолжительность своего существования из-за наличия многослойной оболочки, дипиколината кальция, низкого содержания влаги и недостаточной работы обмена веществ. Сравнение эукариотов и прокариотов: Во-первых, самый главный признак: отсутствие обособленного ядра у прокариот. Кольцевая ДНК находится в цитоплазме и ничем не защищена, нет истинного ядра или хромосом, нет ядрышка. У эукариот линейные молекулы ДНК связаны с белками и РНК и образуют хромосомы внутри ядра, внутри ядра имеется ядрышко. Во-вторых, размер прокариота составляет 0,5-5 мкм, в то время как у ядерной клетки размер достигает до 40 мкм. В-третьих, в прокариотах 70S-рибосомы и мельче, ЭПС отсутствует, в то время как эукариот имеет 80S-рибосомы и крупнее, которые находятся в гЭПС. В-четвертых, по вышеописанному мной строению прокариотической клетки можно понять, что бактерия крайне бедна органеллами по сравнению с эукариотом. Ядерные клетки имеют такие органоиды, которые окружены мембраной, и даже не одной, а двумя. В-пятых, дыхание у ядерных клеток проходит в митохондриях – аэробное, тогда как у безъядерных – в мезосомах. Это были все основные отличия прокариоическй бактериальной клетки от эукариотической. |