cpory Bacteriile și sporulare

Bacteriile din cursul evoluției au adaptat pentru a supraviețui în cele mai vitrege condiții de mediu și informații genetice conservate prin formarea de spori. sporilor de bacterii sunt formate în interiorul celulelor. Întregul proces de germinare (sporularea) durează 18 - 20 de ore. In timpul acestui proces, o celulă de bacterie este schimbat o serie de procese biochimice. Sporilor-Formatorii, bacteriile pot fi în măsură să o lungă perioadă de timp - de sute de ani. În condiții favorabile, sporii germinează mediul extern. procesul de germinare durează 4 - 5 ore.

Sporularea are loc atunci când:

• sărăcită substrat nutritiv,
• dezavantaj de carbon marcat și azot,
• Se acumulează în ioni de potasiu de mediu cu celule interne și mangan,
• schimbarea nivelului de aciditate a mediului și altele.

Fig. 1. În fotografia litigiului în interiorul celulei bacteriene (fotografie a fost luată în lumina microscopie electronica - EM).

Care sunt bacterii capabile de sporulație

bacterii în formă de tijă care formează spori sunt numite bacili. Ele aparțin familiei și a prezentat Bacillaceae nativ Clostridium Clostricdium, inițial batsillyus (Bacillus) și desulfotomakulum nativ (Desulfotomaculum). Toți au bacterii gram pozitive anaerobe.

Genul Clostridium are mai mult de 93 de specii de bacterii. Toate acestea formează spori. Bacteriile patogene ale cangrena de gaz Clostridium cauza genului, gangrena pulmonară, sunt inițiatori de complicații după avort și naștere, intoxicație severă, inclusiv botulism. sporilor de bacterii ale acestei specii depășește diametrul unei celule vegetative.

Batsillyus Rod are peste 217 de specii de bacterii. Bacteriile patogene ale batsillyus genul cauza o serie de boli la oameni și animale, inclusiv intoxicații alimentare și antrax. sporilor de bacterii din această specie nu depășește diametrul unei celule vegetative.

Fig. 2. În bacteriile foto din genul Clostridium. Stânga - Clostridium perfingens. Sunt agenții cauzatori ai intoxicațiilor alimentare și gangrenă gazoasă. Dreapta - Clostridium botulinum. Bacteriile provoca intoxicatii alimentare grave - botulism.

Fig. 3. fotografie antrax. Bacillus anthracis genul Bacillus - o mare, fixat, cu capetele retezate (stânga) și bacteriile de spori in stare Formatori (dreapta).

Formarea sporilor în bacterii

Faza pregătitoare

Înainte de formarea de spori in cele mai multe celule bacteriene vegetative scade nivelul metabolismului, replicarea ADN-ului este oprit, în nucleotide sporogene una suprafață localizată, începe sinteza acidului dipicolinic.

Educație zonă sporogenic

Educație Zona sporogenă începe cu porțiunea de etanșare a citoplasmei, care este o nucleotidă (pariul). Electroizolante zona sporogenă se produce prin membrana citoplasmatică care începe să crească în celulă.

Educația pierde un pariu și dispute

Intre stratul cortexul interior și exterior al membranei formate. Una dintre componentele - acidul dipicolinic care provoacă spori rezistența la căldură.

Partea a membranei îndreptată spre exterior este acoperit cu manta (ekzosporitsey). Acesta este compus din proteine, lipide și alți compuși care nu apar în celula vegetativă. Mantaua este gros și în vrac. Are hidrofobie.

maturarea sporilor

În timpul maturării controverse se termină formarea tuturor structurilor sale. Disputelor dobândește rezistență la căldură. Este nevoie de o anumită formă și ocupă o poziție specială în celulă. După maturarea completă sporii autoliza celulei are loc.

Fig. 4. Fotografia arată format disputa, la periferia care sunt ramasite ale citoplasmei.

Fig. 5. În partea stângă este vizibilă doar dispută format (A), la periferia care este rămășițele citoplasma. citoplasmă următor moare. În fotografia de pe dreapta (B) litigiului, purificat în laborator.

Fig. 6. Fotografie de mai sus stadiul sporulare - din zona de formare a sporogenă pentru a finaliza formarea și liza resturilor celulare. În fotografia din partea de jos a unei dispute cu outgrowths-panglică cum ar fi. Despre - cochilia exterior, K - cortex, C - interior.

Cortexul protejează sporii de enzime, care în cantități mari, sunt produse de către celula în etapele finale ale sporulare. Misiunea lor - de a distruge complet celulele vegetative ale mamei. In absenta cortexului lizat sporilor de bacterii. Cortexul conține acid diaminopimelic care asigură stabilitate termică

Partea interioară a cortexului adiacent la partea interioară a membranei citoplasmatice. In timpul germinarea sporilor cortexului transformat în peretele celular al celulelor vegetative.

sporilor coajă (ekzosporium)

Parte a membranei citoplasmatice, care dă spre exterior atunci când crustele sporulație (ekzosporitsey). Acesta este compus din proteine, lipide și alți compuși care nu apar în celula vegetativă. Mantaua este gros și în vrac. Acesta este de aproximativ 50% din cele mai controversate. Are hidrofobie. Sporii peretelui exterior rezistente la enzime. Acesta protejează sporii de la germinare prematură.

Fig. 7. Disputa foto cu procese. Nucleul său - o celulă vegetativă de repaus.

Excrescente privind litigiile

În unele dispute în procesul de sporulare format excrescente. Ele sunt diverse și specifice. Această caracteristică pentru fiecare bacterie fixă ​​și constantă ereditar. Excrescente privind litigiile constau în principal din proteine. proteină de aminoacizi similare cu cele ale keratină și colagen. excrescențe de funcții pe disputele încă nu este complet înțeles.

Fig. 8. Tipuri de excrescențe cu dispute: flageli, tuburi, tije ershikovidnye, panglici late, ace, ace, sub formă de coarne de cerb.

Fig. 9. fotografie controverse bacterii din genul Clostridium. Protuberanțe sub formă de tuburi (1 și 5), sub formă de protuberanțe flageli (2), protuberanțe panglica-like (3) protuberanțe penate (4) sporii de pe suprafața care există știfturi (6).

Caracteristici ale sporilor de bacterii

In celula, care este într-o stare de spori-Formatori, se spune:

• reprimare completă a genomului,
• absența aproape completă a metabolismului,
• reducerea cantității de apă în citoplasmă în 50% (o pierdere semnificativă de apă de celule cauzează moartea sa)
• o cantitate mai mare de cationi de calciu și magneziu în citoplasmă,
• Acizii dipicolinic și apariția cortexului responsabil pentru termostabilitate
• creșterea cantității de cisteină proteină și aminoacizi hidrofobi,
• Rămâne viabilă pentru sute de ani.

la conținutul ↑

disputa stabilitate

În timpul sporulare litigiul este acoperit de scoici - învelișul exterior și cortexul. Ei protejează Sporii de condiții nefavorabile de mediu.

Cortexul conține acid diaminopimelic, care este responsabil pentru termostabilitate. Mantaua exterioară protejează împotriva germinarea sporilor premature și a factorilor de mediu nefavorabile.

Stabilitatea spori de bacterii patogene in mediul contribuie la menținerea infecției și dezvoltarea bolilor infecțioase severe.

Aspectul, forma și localizarea de spori în bacterii

sporilor de bacterii sunt formă ovală și sferică. Acestea pot fi localizate la capetele celulelor (patogeni tetanos), cel mai apropiat de centru (botulinică și gangrenă gazoasă), sau în partea centrală a celulei (bacilul antrax). sporilor de bacterii sunt mai puțin dispuse lateral.

Fig. 10. În fotografie terminale endosporii C. difficile și Clostridium tetani.

Fig. 11. În fotografie central spori de bacterii Bacillus cereus.

Fig. 12. În fotografie la locația terminalului sporilor de bacterii Bacillus subtilis.

Capace pe dispute

La fel de dezbatere și Clostridium batsillyus în timpul capace de sporulație formate. Ei au o conică sau semilună formă și structură celulară. Celulele se aseamănă cu saci, care sunt umplute cu o substanță gazoasă. Ele sunt sub formă de tijă în formă sau ovală. Celulele contribuie la menținerea disputei în flotabilitatea apei. Chiar și în timpul disputelor de centrifugare cu capacele nu pot fi precipitate. Capace formate pe disputele din bacteriile din sol soluri hydromorphous care au fost formate în apele de suprafață stagnante sau prezența apelor subterane.

Fig. 13. În capacele foto pe dispute - conic (stânga) și secera în formă de (dreapta).

Fig. 14. În fotografie structura capac de spori bacterieni. Se poate vedea celula de gaz individuale (pungi vacuolelor) de formă ovală.

Parasporovye de vițel

Bacteriile precum B.anthracis (antrax) și B.cereus (agent cauzator otrăvire) în timpul celule de formă parasporovye formare. În aceste formațiuni B.anthracis rotunde, situate pe suprafața unui litigiu sau în mod izolat. In Bacillus thuringiensis parasporovye vițel sub formă de cristale proteice formă bipiramidali. Cristalele sunt toxice pentru omizi, insectele și larvele de nematode, musculițe și țânțari. endotoxină utilizate în biosecurității plantelor.

Fig. 15. Fotografia parasporovye Cristale bipiramidali bacteria din sol Bacillus thuringiensis morrisoni.

spor de germinare

Obținerea în condiții favorabile, sporii germinează in celule vegetative. procesul de germinare durează 4 - 5 ore.

Procesul de activare

Contribuie la încălzirea germinării, glucoza, aminoacizi, ioni, substanțe și unele daune mecanice la pereții de spori.

Procesul de inițiere

Procesul începe cu inițierea genomului dezinhibare. procese activate ale sistemelor de respirație și de enzime. Din celulele îndepărtate de acid dipicolinic, calciu ioni pauze cortex. cantitatea de apă crește în dispută. Toate aceste modificări conduc la pierderea proprietăților de spori, cum ar fi stabilitatea termică, rezistența la radiații și substanțe chimice. O trăsătură distinctivă a acestui proces este o scădere a sporului de lumină de refracție.

Procesul de germinare corespunzătoare

Sporilor germina tub de germeni, de rupere cochilia. Formarea membranei celulare. Regleaza procesul de germinare a unui număr de substanțe speciale - germinantami. După încheierea germinarea sporilor celulei începe să se împartă.

Fig. 16. Celulele foto de bacterii, care după spori germinare începe să se împartă.

Sporulare servește scopul conservării speciilor de bacterii. spori de bacterii extrem de rezistente în mediu, care a fost motivul pentru desfășurarea de oameni de știință de cercetare intensivă la nivel mondial în acest proces.