În procesul de evoluție, bacteriile s-au adaptat pentru a supraviețui în cele mai nefavorabile condiții de mediu și au păstrat informații ereditare prin formarea de spori. Sporii bacterieni se formează în interiorul celulei. Întregul proces de germinare (formarea sporilor) durează 18 - 20 de ore. În timpul acestui proces, celulele bacteriene se schimbă o serie intreaga procese biochimice. Bacteriile pot rămâne într-o stare asemănătoare sporilor pentru o lungă perioadă de timp - sute de ani. În condiții de mediu favorabile, sporii germinează. Procesul de germinare durează 4 - 5 ore.
Sporularea are loc atunci când:
- substratul nutritiv este epuizat,
- există o lipsă de carbon și azot,
- ionii de potasiu și mangan se acumulează în mediul intern al celulei,
- se modifică nivelul de aciditate al mediului etc.
Orez. 1. Fotografia prezintă un spor în interiorul unei celule bacteriene (fotografie făcută la lumina unui microscop electronic - EM).
Ce bacterii sunt capabile de sporulare?
Bacteriile în formă de baston care formează spori se numesc bacili. Ele aparțin familiei Bacillaceae și sunt reprezentate de genul Clostricdium, genul Bacillus și genul Desulfotomaculum. Toate sunt bacterii anaerobe gram pozitive.
Genul clostridium conține peste 93 de specii de bacterii. Toți formează spori. Genul Clostridium provoacă gangrenă pulmonară, sunt vinovați de complicații după avort și naștere, precum și infecții toxice severe, inclusiv botulism. Sporii bacterieni ai acestei specii depășesc diametrul celulei vegetative.
Genul Bacillus conține peste 217 specii de bacterii. Bacteriile patogene din genul Bacillus provoacă o serie de boli la oameni și animale, inclusiv boli alimentare și antrax. Sporii bacterieni ai acestei specii nu depășesc diametrul unei celule vegetative.
Orez. 2. Fotografia prezintă bacterii din genul Clostridium. În stânga este Clostridia perfingens. Sunt agenți cauzali ai intoxicației alimentare și ai gangrenei gazoase. În dreapta este Clostridia botulinum. Bacteriile cauzează boli grave transmise prin alimente - botulismul.
Orez. 3. Fotografia arată agentul patogen antrax. Bacillus anthracis genul Bacillus - mare, imobil, cu capete tăiate (stânga) și o bacterie în stare de spori (dreapta).
Sporularea în bacterii
Etapa pregătitoare
Înainte de formarea sporului în sine, nivelul metabolismului în celula bacteriană vegetativă scade, replicarea ADN-ului se oprește, una dintre nucleotide este localizată în zona sporogenă și acidul dipicolinic începe să fie sintetizat.
Formarea zonei sporogene
Formarea zonei sporogene începe cu compactarea zonei citoplasmei în care se află nucleotida ( prospora). Izolarea zonei sporogene are loc cu ajutorul unei membrane citoplasmatice, care începe să crească în interiorul celulei.
Formarea de prospori și dispute
Cortexul se formează între straturile interior și exterior ale membranei. Unul dintre componentele sale este acidul dipicolinic, care determină rezistența la căldură a sporului.
Partea membranei orientată spre exterior este acoperită cu o membrană (exosporia). Constă din proteine, lipide și alți compuși care nu se găsesc într-o celulă vegetativă. Cochilia este groasă și liberă. Este hidrofob.
Maturarea sporilor
În timpul perioadei de maturare a sporilor, formarea tuturor structurilor sale se încheie. Sporul devine rezistent la căldură. Ia o formă specifică și ocupă o poziție specială în celulă. După ce sporul s-a maturizat complet, are loc autoliza celulară.
Orez. 4. Fotografia prezintă un spor format, de-a lungul periferiei căruia există resturi ale citoplasmei.
Orez. 5. Fotografia din stânga arată un spor nou format (A), de-a lungul periferiei căruia există resturi ale citoplasmei. Apoi citoplasma moare. Fotografia din dreapta (B) prezintă un spor purificat în laborator.
Orez. 6. În fotografia de mai sus sunt etapele sporulării - de la formarea zonei sporogene până la formarea completă și liza resturilor celulare. Fotografia de mai jos arată un spor cu excrescențe ca o panglică. O este învelișul său exterior, K este cortexul, C este partea interioară.
Cortexul
Cortexul protejează sporul de enzimele care sunt produse în cantități mari de celulă în stadiul final al sporulării. Scopul lor este de a distruge complet celula vegetativă mamă. În absența cortexului, sporii bacterieni sunt lizați. Cortexul conține acid diaminopimelic, care asigură stabilitate termică
Partea interioară a cortexului este adiacentă părții interioare a membranei citoplasmatice. În timpul germinării sporilor, cortexul este transformat în peretele celular al celulei vegetative.
Înveliș de spori (exosporium)
Partea membranei citoplasmatice orientată spre exterior este acoperită cu o membrană (exosporium) în timpul sporulării. Constă din proteine, lipide și alți compuși care nu se găsesc într-o celulă vegetativă. Cochilia este groasă și liberă. Reprezintă aproximativ 50% din volumul sporului în sine. Este hidrofob. Peretele exterior al sporului este rezistent la enzime. Protejează sporul de germinarea prematură.
Orez. 7. Fotografia arată un spor cu excrescențe. Miezul său este o celulă vegetativă în repaus.
Creșteri pe spori
Pe unii spori, în timpul sporulării se formează excrescențe. Sunt diverse și specifice. Această caracteristică este ereditar fixă și constantă pentru fiecare bacterie. Excrescențele de pe spori constau în principal din proteine. Aminoacizii proteinei sunt asemănători cu cei ai keratinei și colagenului. Funcția excrescentelor asupra sporilor nu a fost încă pe deplin elucidată.
Orez. 8. Tipuri de excrescențe pe spori: flageli, tuburi, bețișoare în formă de pensulă, panglici largi, tepi, ace, sub formă de coarne de cerb.
Orez. 9. Fotografia prezintă spori de bacterii din genul Clostridium. Excrescențe sub formă de tuburi (1 și 5), excrescențe sub formă de flageli (2), excrescențe sub formă de panglică (3), excrescențe penoase (4), spori cu spini la suprafață (6).
Caracteristicile sporilor bacterieni
Într-o celulă care se află într-o stare asemănătoare sporilor, se notează:
- reprimarea completă a genomului,
- lipsa aproape completă a metabolismului,
- reducerea cantității de apă din citoplasmă cu 50% (pierderea semnificativă de apă de către celulă duce la moartea acesteia),
- cantitate crescută de cationi de calciu și magneziu în citoplasmă,
- apariția acidului dipicolinic și a cortexului, responsabile pentru stabilitatea termică,
- creșterea cantității de proteine cisteină și aminoacizi hidrofobi,
- rămâne viabil timp de sute de ani.
Rezistenta la spori
În timpul procesului de sporulare, sporul este acoperit cu membrane - învelișul exterior și cortexul. Ele protejează sporul de condițiile de mediu nefavorabile.
Cortexul conține acid diaminopimelic, care este responsabil pentru stabilitatea termică. Înveliș exterior protejează sporul de germinarea prematură și de factorii negativi de mediu.
În stare asemănătoare sporilor, bacteria este rezistentă la temperaturi ambientale ridicate și uscare. Este capabil să supraviețuiască în soluții cu un conținut ridicat de sare, să suporte fierbere și îngheț prelungit, radiații și vid și iradiere cu ultraviolete. Sporii prezintă rezistență la o serie de substanțe toxice și dezinfectanți.
Rezistența sporilor bacterieni patogeni în timpul mediu extern contribuie la persistența infecției și la dezvoltarea bolilor infecțioase severe.
Tipul, forma și localizarea sporilor în bacterii
Sporii bacterieni au o formă ovală și sferică. Ele pot fi localizate la capetele celulei (agenți patogeni tetanici), mai aproape de centru (botulism și agenți patogeni de gangrenă gazoasă) sau în partea centrală a celulei (bacilul antraxului). Mai rar, sporii bacterieni sunt localizați lateral.
Orez. 10. Fotografia prezintă endospori terminali de C. difficile și Clostridium tetani.
Orez. 11. Fotografia prezintă spori localizați central ai bacteriei Bacillus cereus.
Orez. 12. Fotografia arată locația terminală a unui spor în bacteria Bacillus subtilis.
Capace pe spori
Capacele se formează pe sporii din genul Clostridium și Bacillus în timpul procesului de sporulare. Au formă de con sau semilună și o structură celulară. Celulele seamănă cu niște pungi care sunt umplute cu o substanță gazoasă. Au formă de bețe sau ovale. Celulele ajută sporul să rămână plutitor în apă. Chiar și prin centrifugare, sporii acoperiți nu pot fi sedimentați. Capacele sporilor se formează în bacteriile din sol ale solurilor hidromorfe, care s-au format în condiții de stagnare a apei de suprafață sau în prezența apei subterane.
Orez. 13. În fotografie, capacele de pe spori sunt în formă de con (în stânga) și în formă de semilună (în dreapta).
Orez. 14. Fotografia arată structura capacului unui spor bacterian. Celulele de gaz individuale de formă ovală (vacuole, saci) sunt vizibile.
LITIGII(Greci semănat spora, semănat) - rudimente microscopice formate de anumite plante și bacterii în timpul reproducerii asexuate.
Sporii plantelor
S. este format din plante din diverse grupe sistematice - alge, ciuperci și multe specii de plante superioare.
Bibliografie: Willey K.A. și Dethier V.J. biologie ( Procese biologiceși legi), trad. din engleză, p. 267, 660, M., 1974; Viața plantelor, ed. A. A. Fedorova, vol. 1 - 4, M., 1974 - 1978; Korn M. Ya și Solov e-e în N. N. Despre utilizarea microscopiei cu contrast de fază pentru observarea sporilor în frotiurile colorate, Laboratorul. cazul, nr. 6, p. 51, 1961; Un scurt ghid al bacteriilor de Bergi, ed. J. Hoult, trad. din engleză, p. 286, M., 1980; Rabot-n despre în și I. L. Microbiologie generală, p. 65, M., 1966; Ghid de diagnostic microbiologic al bolilor infecțioase, ed. K. I. Matveeva, p. 27, M., 1973; Steinier, R., Edelberg, E. și Ingram, J. Lumea microbilor, trad. din engleză, vol. 3, p. 184, M., 1979; Sporul bacterian, ed. de G. W. Gould a. A. Hurst, L.-N. Y., 1969.
T. V. Veshcikova; M. Ya. Korn (bakt.); M. Ya Korn și M. F. Kultaev (fig. culoare).
Controversă - formă de bacterii gram-pozitive în repaus. Sporii se formează în condiții nefavorabile pentru existența bacteriilor (uscare, deficiență de nutrienți etc.). În acest caz, în interiorul unei bacterii se formează un spor. Formarea sporilor contribuie la conservarea speciei și nu este o metodă de reproducere. Bacteriile aerobe care formează spori în formă de tijă, la care mărimea sporilor nu depășește diametrul celulei, se numesc bacili. Bacteriile anaerobe care formează spori în formă de tijă în care mărimea sporilor depășește dimensiunea celulei bacteriene se numesc clostridii.
Schema formării sporilor (după G. Schlegel). A și B – formarea septului. C și D – protoplastul sporilor este înconjurat de membrana celulei mamă. D – formarea cortexului și a membranelor spori. E – schema structurii unui spor matur: 1 – citoplasmă cu nucleoid; 2 – spori CM; 3 – peretele celular de spori; 4 – cortex; 5 – învelișul interior al sporului; 6 – învelișul exterior al sporului; 7 – exosporium.
Procesul de sporulare(sporularea) trece printr-o serie de etape. În primul rând, la unul dintre polii celulei bacteriene, nucleoidul se condensează și se separă datorită formării unui sept. Apoi, CPM începe să dezvolte protoplastul format al sporului și apare un pliu, constând din două straturi ale CPM, ulterior se contopesc, drept urmare foresporul format este înconjurat de o înveliș dublu. Între membranele față în față se formează peretele embrionar, cortexul și membranele exterioare și interioare situate în afara membranelor.
Când apar condiții nefavorabile pentru bacterii, acestea sunt capabile să formeze spori. Condițiile nefavorabile pot fi lipsa nutrienților din mediu, modificarea acidității acestuia, temperaturile ridicate sau scăzute, uscarea mediului etc.
Formarea sporilor de către bacterii este în primul rând o modalitate de a supraviețui în condiții de mediu nefavorabile. Spre deosebire de alte organisme, bacteriile cu greu folosesc sporularea pentru reproducere.
Sporii bacterieni rămân viabili în condiții de mediu foarte nefavorabile. Sunt capabili să supraviețuiască la temperaturi extrem de ridicate și scăzute și să rămână viabile mulți ani. Așa se cunosc bacteriile ai căror spori pot germina după 1000 de ani. În alte bacterii, sporii pot rezista la fierbere. Se întâmplă ca sporii să reziste la temperaturi mai mici de -200 de grade Celsius.
În acele zile, când viața pe Pământ tocmai a apărut și, în principal, existau doar bacterii pe ea, poate că condițiile meteorologice se puteau schimba rapid și deveni foarte dure. Pentru a supraviețui, bacteriile au dezvoltat capacitatea de a forma spori. Astăzi, bacteriile pot trăi acolo unde alte organisme nu pot supraviețui.
În sporii bacterieni, toate procesele de viață sunt aproape oprite, citoplasma este mică și groasă. Sporul este acoperit cu o coajă groasă care îl protejează de factorii de mediu distructivi. Cu toate acestea, sporul conține tot ceea ce este necesar (inclusiv ADN bacterian) pentru a germina în condiții favorabile și a forma o celulă bacteriană cu drepturi depline.
Majoritatea bacteriilor formează spori numiți endospori. Ele sunt formate în principal din bacterii în formă de tijă. „Endo” înseamnă „înăuntru”. Adică, în majoritatea bacteriilor, sporii se formează în interiorul celulei. Când se formează sporii, are loc invaginarea membrana celulara, iar în interiorul bacteriei este izolată o zonă - viitorul sporului. Aici merge ADN-ul. În jurul acestei zone se va forma un strat gros de așa-numită scoarță, care va proteja sporul. Există o membrană pe părțile sale interioare și exterioare. Pe exteriorul membranei există mai multe cochilii.
În bacteriile în formă de tijă, endosporii se pot forma în diferite locuri din celulă. Pentru unii - la mijloc, pentru alții - mai aproape de capăt, pentru alții - chiar la marginea cuștii.
Există tipuri de bacterii care nu formează endospori, ci exospori, chisturi și alte forme de forme de repaus. „Exo” înseamnă că sporul nu se formează în interiorul celulei bacteriene, ci mai degrabă în afara acesteia. Formarea exosporilor are loc prin formarea de muguri particulari în celulă. După care astfel de muguri sunt acoperiți cu o coajă groasă, se transformă în spori și sunt separați.
Cu ajutorul sporilor, bacteriile nu numai că supraviețuiesc în condiții nefavorabile, ci și se răspândesc, deoarece sporii sunt foarte ușori și se răspândesc ușor de vânt și apă.
Opțiuni de răspuns pentru cuvintele încrucișate
BACILE
CLOSTRIDIE
- Un gen de bacterii în formă de tijă care produce spori
BACIL
COCOBACTERIE
- O bacterie sub forma unei tije scurte groase sau a unui coc ușor alungit
- Bacteriile au forma unei tije scurte și groase
BACTEROIDE
MICOPLASMA
ANTIBIOGRAMA
- Rezultatul determinării spectrului de sensibilitate al culturii bacteriene studiate la diferite antibiotice, exprimat sub formă tabelară sau textuală
BARIL
HIMENOFORUL
- Partea inferioară a capacului ciupercii, care formează spori
- Suprafața corpurilor fructiferi de ciuperci, în principal bazidiomicete, pe care se dezvoltă himenul, purtând bazidii cu spori
DISCUŢIE
Aceste cuvinte au fost găsite și în următoarele interogări:
Există unele tipuri de bacterii care produc corpuri rotunde sau ovale care sunt foarte refractive.
Aceste formațiuni se numesc endospori. Sporularea este una dintre etapele ciclului de dezvoltare a anumitor microorganisme ca răspuns la efectele adverse ale mediului extern, dezvoltată în timpul procesului de evoluție în lupta pentru conservarea speciei.
Lipsa nutrienților provoacă diverse reacții la unele microorganisme care pregătesc celula pentru o perioadă lungă în care nutrienții sunt indisponibili. Trecerea la sporulare se observă atunci când substratul nutritiv este epuizat, cu lipsă de carbon, azot sau fosfor, modificarea pH-ului mediului etc.
Sporularea este caracteristică în principal microorganismelor în formă de baston (bacil și clostridii, și este relativ rar observată în coci (Sarcina urea, Sarcina lutea) și forme contorte (Desulfovibrio desulfuricans).
Sporularea are loc în mediul extern, pe medii nutritive și nu se observă în țesuturile umane și animale.
Procesul de sporulare este împărțit în șapte etape succesive, caracterizate prin diferite modificări citologice (Fig.
Bacteriile formatoare de spori
Etape pregătitoare(stadiile 0 și I). În aceste etape, încă nu există modificări vizibile morfologic în celulă, dar cantitatea de apă scade și citoplasma devine mai densă.
Etapa de prosporă(stadiul II) este prima etapă de sporulare, recunoscută morfologic.
Se caracterizează prin apariția unui sept prospor, care împarte celula într-un prospor mic și o celulă mamă mare. Aceasta este o etapă cheie a sporulării.
Pentru etapele absorbției prosporelor(stadiul III) are loc o separare spațială a unui mic prospor, care trece în citoplasma celulei mamă.
La exteriorul prosporului se formează o structură cu membrană dublă.
Etapa de prespor caracterizată prin formarea unui cortex (membrană densă a sporilor) în interiorul structurii membranare a prosporului (stadiul IV) și condensarea proteinelor la suprafața acestuia (etapa V).
Pe stadiile de maturare(etapa VI) membrana sporilor se dezvoltă în continuare și devine rezistentă la agenți chimici și căldură. Sporul format ocupă aproximativ 1/10 din celula mamă.
Etapa finală este eliberarea sporilor maturi din celula mamă (stadiul VII).
Procesul de formare a sporilor are loc în 18-20 de ore.
Datorită prezenței unui înveliș multistrat dens cu o structură lamelară, cantitate minima apa si un continut ridicat de calciu, lipide si acid dipicolinic, sporii sunt foarte rezistenti la factorii de mediu si dezinfectanti. Pot rezista la temperaturi relativ ridicate și scăzute, uscare prelungită, expunere la radiații, substanțe toxice etc.
Pot supraviețui zeci de ani în condiții nefavorabile.
Odată ajunși în condiții favorabile, sporii germinează și din nou se transformă în forme vegetative.
Procesul de germinare a sporilor începe cu absorbția apei. Se umflă și cresc în dimensiune. Din coajă apare un proces la pol, în centru, sau între stâlp și centru, din care se extinde tija. Procesul de germinare a sporilor este mult mai rapid și durează 4 - 5 ore.
În funcție de natura localizării în corpul microorganismelor, sporii sunt localizați:
Central (bacil antrax, bacil antracoid etc.).
2. Subterminal - mai aproape de sfârșit (agent cauzal al botulismului etc.).
3. Terminal - la capatul batonului (agent tetanos).
La anumite tipuri de microorganisme care formează spori, diametrul sporilor depășește diametrul celulei bacteriene. Dacă sporii sunt localizați subterminal, astfel de bacterii iau forma unui fus. Acestea includ clostridiile de fermentare a acidului butiric. În unele clostridii, de exemplu, în agentul cauzal al tetanosului, sporii sunt localizați la nivel terminal, celula lor seamănă cu o tobă (Fig.
Orez. 13. Formele și localizarea sporilor în bacili.
Capacitatea de a forma spori este utilizată în taxonomia microbilor, precum și atunci când alegeți metode pentru dezinfectarea obiectelor, spațiilor, produse alimentare, diverse produse.
Data publicării: 2015-11-01; Citește: 2700 | Încălcarea drepturilor de autor ale paginii
studopedia.org - Studopedia.Org - 2014-2018 (0,001 s)...
Unele bacterii au capacitatea de a forma spori. Acest lucru se aplică în primul rând formelor în formă de tijă; La coci, sporularea este rară, iar pentru vibrioni și spirilla este absentă. Procesul de sporulare constă în faptul că într-un anumit loc al celulei bacteriene citoplasma începe să se îngroașe, apoi această zonă este acoperită cu o membrană destul de densă. Restul celulei este distrus treptat. Astfel, celula bacteriană se transformă într-un spor în câteva ore.
Într-o celulă bacteriană, un spor poate fi localizat central, la capăt sau poate lua o poziție intermediară (subterminală).
Controversă diverse tipuri au forme diferite. Ele pot fi sferice sau ovale. Uneori, diametrul sporilor depășește grosimea celulei, iar acest lucru duce la deformarea acesteia - umflare.
Aceste caracteristici ale sporulării în diferite bacterii sunt semne destul de constante și sunt adesea folosite în diagnosticare, de exemplu.
e. la recunoașterea bacteriilor. Sporularea este stimulată de apariția unor condiții nefavorabile pentru dezvoltarea și epuizarea mediului nutritiv.
Procesele metabolice ale vieții, de exemplu, respirația, deși apar în dispute, sunt extrem de lente.
Sporii sunt mai rezistenți decât formele vegetative ale aceleiași bacterii la acțiunea radiațiilor penetrante, ultrasunetelor, uscării, înghețului, rarefării, presiunii hidrostatice, acțiunii substanțelor toxice etc.
Sporii unor bacterii rămân viabile chiar și după ce au fost în fierbere acid concentrat timp de 20 de minute.
Stabilitatea sporilor crește odată cu deshidratarea lor preliminară.
Rezistența la căldură a sporilor poate fi explicată prin conținutul relativ scăzut de apă liberă din citoplasmă (conform unor date, doar 40%) și conținutul relativ ridicat de substanță uscată (în principal proteine).
Învelișul dens, cu mai multe straturi, protejează bine sporii de pătrunderea substanțelor nocive.
Datorită capacității de a forma spori, care au o rezistență excepțional de mare la influențele externe, bacteriile care formează spori rămân viabile în condiții extrem de nefavorabile.
Suprimarea viabilității și distrugerea bacteriilor care formează spori sunt una dintre principalele sarcini practice ale industriei conservelor, procesarea și depozitarea produselor agricole.
Sporii sunt o formă specială, stabilă de existență a bacteriilor care contribuie la conservarea acestei specii.
Sporularea bacteriilor nu este asociată cu reproducerea, deoarece o celulă bacteriană este capabilă să formeze doar un spor.
Dacă sporii se găsesc în condiții favorabile, fiecare dintre ei se transformă într-o celulă bacteriană obișnuită (vegetativă) în câteva ore.
În primul rând, învelișul sporilor explodează, iar apoi apare un răsad de celule în acest loc, transformându-se treptat într-o celulă normală. Germinarea durează câteva ore. În practică, observăm adesea așa-numitele dispute „latente”. Acestea sunt cele care rămân în urma masei generale în ritmul de germinare și, deși rămân viabile pentru o lungă perioadă de timp, pot germina treptat pe perioade lungi, de la câteva zile la mulți ani.
Capacitatea de a forma spori este luată în considerare în taxonomia bacteriilor la alegerea metodelor de sterilizare a produselor alimentare, a echipamentelor și a inventarului.
Sporularea se poate pierde atunci când bacteriile sunt reînsămânțate frecvent în mediu proaspăt sau cultivate la temperaturi ridicate.
Reproducerea bacteriilor
Există multe moduri cunoscute de reproducere observate la diferite bacterii.
În majoritatea covârșitoare a reprezentanților acestui grup de microorganisme, reproducerea se realizează prin împărțirea celulelor în două părți.
În partea de mijloc a unei celule pregătită fiziologic pentru reproducere, se formează un sept transversal datorită invaginării membranei citoplasmatice.
Prin divizare, ea împarte celula în două jumătăți. Noile celule formate pot fi oarecum inegale ca mărime, deoarece septul nu trece întotdeauna prin mijlocul celulei mamă.
Cocii în timpul procesului de reproducere se împart succesiv în unul, doi sau trei reciproc planuri perpendiculare. După divizare, ei rămân mai mult sau mai puțin atașați unul de celălalt, rezultând combinații de coci care diferă în pozițiile lor relative (vezi Fig.
orez. 1): diplococi - coci perechi; streptococi - lanțuri de coci; tetracoci - patru coci; sarcine - sub formă de mănunchiuri obișnuite de 8, 16 buc.; stafilococi - ciorchini care seamănă cu ciorchinii de struguri. Când există o legătură foarte slabă sau absența acesteia între celulele care apar în timpul diviziunii, se formează micrococi, în timpul poziție relativă dintre care nu există regularităţi. Ele sunt localizate individual sau în grupuri aleatorii de mai multe copii.
Tijele (bacterii, bacili), ca și cocii, pot fi aranjate în perechi pe lungime - diplobacteria și în lanțuri - streptobacteriile.
Majoritatea bețelor sunt amplasate individual, aleatoriu. În ceea ce privește contururile externe, reprezentanții individuali ai speciilor în formă de tijă diferă semnificativ unul de celălalt. Se știe că bețișoarele au formă strict cilindrică, în formă de butoi, cu capete tăiate ascuțit, concave sau ascuțite etc.
Reproducerea prin diviziune nu se limitează la dublarea numărului de celule.
Elementele structurale și substanțele celulei mamă sunt, de asemenea, redistribuite între celulele noi care apar. Majoritatea celulelor noii generații moștenesc structurile fără defecte ale organismelor părinte, a doua - cele mai puțin complete. Datorită acestei distribuții, după mai multe cicluri de diviziune, se formează un anumit număr de celule neviabile. S-a stabilit că proporția de astfel de celule pe ciclu de diviziune este de aproximativ 10% din numărul total.
Bacteriile au o rată mare de reproducere, care depinde de condițiile nutriționale, temperatură, accesul la aer etc.
În condiții favorabile, celula se poate diviza la fiecare 20-30 de minute, adică.
Adică, pot apărea 48-72 de cicluri de dublare pe zi.
Ce microorganisme formează spori
Dintr-o celulă în acest timp ar apărea 4714169 1015 celule după 36 de ore masa microbiană ar fi de aproximativ 400 de tone;
Dacă reproducerea a avut loc constant la o astfel de viteză, atunci dintr-o celulă în decurs de 5 zile s-ar putea forma un astfel de număr de celule încât volumul lor total să fie egal cu volumul tuturor mărilor și oceanelor.
Diviziunea aproape continuă a microbilor nu are loc.
Reproducerea lor este îngreunată de mulți factori: epuizarea mediului nutritiv, acumularea de produse din propriul metabolism și alți factori fizici, chimici și biologici ai mediului extern. Astfel, când temperatura scade cu 10 °C, rata de reproducere scade de 2-3 ori.
Când sunt plasați în condiții noi, pe un substrat proaspăt, microbii nu încep imediat să se înmulțească.
Trece ceva timp înainte ca numărul lor să înceapă să crească (faza de întârziere a creșterii), timp în care se adaptează la mediul lor și pregătesc mediul în sine. După aceasta, începe reproducerea rapidă, care apoi încetinește pe măsură ce resursele nutriționale sunt epuizate și deșeurile bacteriene se acumulează în mediu.
Dezvoltarea rapidă a deteriorării microbiologice a produselor - acrișarea, oxidarea, turnarea, putrezirea etc.
- Acest lucru se explică tocmai prin rata excepțional de mare de reproducere bacteriană.
Feedback
COGNITIV
Voința duce la acțiune, iar acțiunile pozitive duc la atitudini pozitive.
Cum țintă știe ce vrei înainte să acționezi.
Modul în care companiile prezic obiceiurile și le manipulează
Obiceiul de vindecare
Cum să scapi singur de resentimente
Vederi contradictorii asupra calităților inerente bărbaților
Antrenament pentru încrederea în sine
„Salată de sfeclă cu usturoi” delicioasă
Natura moartă și posibilitățile sale vizuale
Aplicație, cum să luați mumiyo?
Shilajit pentru par, fata, fracturi, sangerari etc.
Cum să înveți să-ți asumi responsabilitatea
De ce sunt necesare limite în relațiile cu copiii?
Elemente reflectorizante pe îmbrăcămintea copiilor
Cum să-ți învingi vârsta?
Opt moduri unice de a ajuta la atingerea longevității
Clasificarea obezității după IMC (OMS)
Capitolul 3. Legământul unui bărbat cu o femeie
Axele și planurile corpului uman - Corpul uman este format din anumite părți și zone topografice în care se află organe, mușchi, vase, nervi etc.
Dăltuirea pereților și tăierea stâlpilor - Când nu există suficiente ferestre și uși pe casă, o verandă înaltă frumoasă este doar în imaginație, trebuie să urci de pe stradă în casă de-a lungul unei scări.
Ecuații diferențiale de ordinul doi (model de piață cu prețuri predictibile) - În modelele de piață simple, se presupune de obicei că oferta și cererea depind doar de prețul curent al produsului.
Anaerobi care nu formează spori
Semnificația clinică a principalilor agenți patogeni bacterieni
Clasificarea modernă a agenților patogeni ai infecțiilor bacteriene implică împărțirea acestora în două grupuri mari: aerobi și anaerobi(orez.
3.24.2.). În fiecare dintre aceste grupe se disting cocii și bastonașele care, ținând cont de metoda tradițională de identificare microscopică a bacteriilor (colorarea Gram), sunt împărțite în gram pozitiv - gram(+)- și g cadru-negativ - gram(-).În plus, tijele gram (+), atât aerobe, cât și anaerobe, sunt împărțite în formatoare de sporiŞi neformatoare de spori. Patogenii intracelulari (chlamydia, micoplasma, ureaplasma, rickettsia), spirochetele și micobacteriile sunt considerate separat.
3.24.2. Clasificarea principalilor agenți patogeni ai infecțiilor bacteriene
Bacteriile aerobe
Coci Gram (+).
Stafilococ .
De cea mai mare importanță clinică sunt Staphylococcus aureus, iar din stafilococi coagulazo-negativi – epidermici (S. epidermidis)și saprofit (S. saprophyticus).
S. aureus este adesea agentul cauzal al infecțiilor cutanate și ale țesuturilor moi, osteomielitei și artritei. Poate provoca pneumonie nosocomială, endocardită la dependenții de droguri și sepsis.
S. epidermidis provoacă endocardită a valvelor protetice, infecții asociate cateterului și infecții ale articulațiilor protetice.
S. saprofiticul poate fi unul dintre agenții cauzali ai cistitei.
Streptococi .
Cele mai importante sunt streptococul beta-hemolitic de grup A (GABHS, Streptococcus pyogenes), pneumococ (S. pneumoniae)și streptococi viridans (S.mitis etc.).
GABHS este principalul agent cauzator al amigdalofaringitei bacteriene și al scarlatinei.
De asemenea, provoacă infecții ale pielii (erisipel, impetigo) și ale țesuturilor moi (celulită, limfangite, fasciită necrozantă etc.).
S. pneumoniae- unul dintre cei mai frecventi agenți cauzali ai infecțiilor căilor respiratorii superioare - UDP (otită medie, sinuzită) și infecții ale căilor respiratorii inferioare - NDP (exacerbarea bronșitei cronice, pneumonie comunitară), precum și meningita.
Streptococii Viridans sunt unul dintre principalii agenți cauzali ai endocarditei, abceselor cerebrale și a altor localizări.
Enterococi .
Principalii reprezentanți sunt E. faecalisŞi E. faecium. Ele pot provoca infecții ale tractului urinar (ITU), endocardită și, mai rar, infecții ale plăgilor intraabdominale și postoperatorii.
E.faecium caracterizată prin rezistență mai mare la antibiotice.
Tije Gram(+).
Listeria este de cea mai mare importanță clinică (Listeria monocytogenes), care poate provoca meningită la copiii sub 1 lună și la persoanele peste 50 de ani, agenți patogeni difterici (Corynebacterium diphtheriae)și antrax (Bacillus anthracis).
Coci gram(-).
Acest grup include reprezentanți ai genului Neisseria(gonococ, meningococ) și Moraxella. Gonococii sunt agenții cauzali ai gonoreei. Meningococul provoacă meningită. Moraxella catarrhalis joacă un rol în infecțiile tractului respirator.
Tije Gram(-).
Membrii familiei au cea mai mare importanță clinică Enterobacteriaceae (enterobacteriacee), "nefermentant" bacterii gram(-) şi hemophilus influenzae.
FamilialEnterobacteriaceae include microorganisme precum Escherichia coli (Escherichia coli), salmonela (Salmonella spp.), Shigella (Shigella spp.), Klebsiella (Klebsiella pneumoniae etc.), protee (Proteus spp.), enterobacterii (Enterobacter spp.), dint (Serratia marcescens etc.), providenta (Providencia spp.), Citrobacter (Citrobacter spp.), etc.
E.coli este unul dintre cei mai frecventi agenți cauzali ai infecțiilor ITU (cistita, pielonefrită) și prostatita.
De asemenea, poate provoca infecții intestinale, infecții ale rănilor și infecții intra-abdominale. La pacientii cu factori de risc (diabet zaharat, insuficienta cardiaca etc.) poate provoca pneumonie comunitara.
Salmonella și Shigella provoacă infecții intestinale S.typhi sunt agenții cauzali ai febrei tifoide.
Klebsiella, Proteus, Enterobacterși alți reprezentanți ai familiei Enterobacteriaceae mai des sunt agenți cauzali ai infecțiilor nosocomiale (infecții ale tractului urinar, infecții intraabdominale, pneumonie etc.).
Yersinia.Yersinia pestis este agentul cauzator al ciumei, Y.
entero-colitica provoacă yersinioză, Y. pseudotuberculoza - pseudotuberculoza.
Bacteriile nefermentante . Acest grup include Pseudomonas aeruginosa (Pseudomonas aemginosa), Acinetobacter (Acinetobacter baumanii), Stenotrophomonas maltophilia etc.
P. aeruginosa - este unul dintre cei mai importanți agenți patogeni infecții nosocomiale, în special pneumonie asociată ventilatorului, infecții ale tractului urinar, infecții intra-abdominale, infecții cu arsuri, osteomielita.
Infecțiile comunitare sunt relativ rare: otita externă malignă, infecții în sindromul piciorului diabetic.
Acinetobacter și alte bacterii nefermentante provoacă infecții nosocomiale.
Haemophilus influenzae (Haemophilus influenzae) - unul dintre principalii agenți cauzali ai infecțiilor URT (otita medie, sinuzită, epiglotita) și NDP (exacerbarea bronșitei cronice, pneumonie comunitară). În plus, poate provoca meningită, precum și artrită și osteomielita (în principal la copiii sub 5 ani).
Alte bacterii gram-negative.
Campylobacter (Campylobacter spp.) provoacă infecții intestinale.
Helicobacter pylori - provoacă leziuni erozive și ulcerative gastroduodenale.
Pasteurella multocida - unul dintre agenții cauzali ai infecțiilor rănilor după mușcături de animale (pisică, câine, porc).
Streptobacillus moniliformis - agent cauzal al infecției rănilor după o mușcătură de șobolan.
Francisella tularensis - agent cauzal al tularemiei.
Brucella (Brucela spp.) - provoacă bruceloză.
Haemophilus ducreyi- agentul cauzal al șancrului moale, legat de ITS.
Bacteriile anaerobe
Anaerobi formatori de spori
Tije Gram(+).
Acest grup include clostridiile: C. botulinum - agent cauzal al botulismului; C.tetani - agent tetanos; C. perfringens - agent cauzal al gangrenei gazoase; C.dificile - agent cauzal al diareei asociate cu antibiotice și al colitei pseudomembranoase.
Anaerobi care nu formează spori
Coci Gram (+).
Acest grup este reprezentat de peptococ (Peptococcus niger)și peptostreptococi (Peptostreptococcus spp.), care pot provoca infecții orodentare (parodontite, periostita maxilarului etc.), sinuzite cronice, pneumonii de aspirație, abcese pulmonare, infecții intraabdominale și infecții ale organelor pelvine.
Tije Gram(+).
Propionibacterium acnes- este agentul cauzal al acneei infectate.
Tije Gram(-).
Acest grup include bacteroides, prevotella și fusobacterii.
Bacteroides.
4. Bacteriile formatoare de spori, caracteristicile lor, semnificația practică și distribuția.
Cel mai important din punct de vedere clinic este Bacteroides fragilis, care mai des decat alti anaerobi determina infectii intraabdominale (peritonita, abcese). Poate fi, de asemenea, agentul cauzal al abcesului pulmonar și al infecțiilor organelor pelvine.
Prevotella(Prevotella bivia, Pmelaninigenicaujxp.), precum şi reprezentanţi ai genului Porphyromonas - poate provoca infectii intraabdominale, infectii pelvine, infectii orodentare, sinuzita cronica, pneumonie de aspiratie, abces pulmonar.
Fusobacterii.Fusobacterium nucleatim - poate fi agentul cauzal al infecțiilor orodentare necrotice, sinuzitei cronice, pneumoniei de aspirație și abcesului pulmonar.
Fusobacterium necrofurum- agent cauzal al necrobacilozei.
În timpul vieții microbilor, se observă 2 etape:
- vegetativ – reproducător și vital activ.
- odihnă - viabilă, dar nu activă vital.
Caracteristicile etapei de odihnă:
- Caracteristici ale structurii fizico-chimice: coajă mai groasă, conținut scăzut de apă.
- Permeabilitate slabă pentru diverse chimicale(rezistenta la
- Rezistență mai mare la factorii de mediu nocivi (antibiotice etc.)
- Capacitate redusă de a elibera substanțe biologic active.
Dispute și sporulare.
Sporii bacterieni pot fi considerați ca o formă de conservare a informațiilor ereditare ale unei celule bacteriene în condiții de mediu nefavorabile. Un număr relativ mic de bacterii patogene și nepatogene au capacitatea de a forma spori. Primele includ bacterii din genurile Bacillus și Clostridium, cele din urmă includ reprezentanți saprofiti ai genurilor menționate și unii coci.
Procesul de sporulare începe cu formarea unei zone sporogene în interiorul celulei bacteriene, care este o zonă compactă a citoplasmei cu un nucleoid situat în ea.
Apoi prosporul se formează prin izolarea zonei sporogene de restul citoplasmei cu ajutorul CM care crește în interiorul celulei. Între straturile interioare și exterioare ale acestuia din urmă se formează un cortex, format dintr-un peptidoglican special.
Ulterior, partea exterioară a membranei este acoperită cu o înveliș dens, care include proteine, lipide și alți compuși care nu se găsesc în celulele vegetative. Acestea includ acidul dipicolinic, care determină rezistența la căldură a sporului etc.
Apoi partea vegetativă a celulei moare, iar sporul rămâne în mediul extern pentru perioade lungi, măsurate în multe luni și ani.
Capacitatea unui număr de bacterii patogene de a forma spori de lungă durată cu rezistență ridicată la căldură în mediul extern se datorează:
- conținut scăzut de apă,
- concentrație crescută de calciu,
- structura si compozitia chimica coaja ei.
Rezistența extrem de ridicată a sporilor la factorii fizici și chimici are o semnificație epidemiologică semnificativă, deoarece contribuie la păstrarea sursei de infecție și a poluării mediului.
Sporii multor bacterii patogene pot rezista la fierbere pe termen scurt și sunt rezistenți la concentrații scăzute de dezinfectanți.
Contaminarea zonelor de piele deteriorate cu spori de bacterii patogene poate duce la infecția rănilor și la tetanos.
În condiții favorabile, sporul germinează într-o celulă vegetativă. Sporii se umflă, ceea ce este asociat cu o creștere a cantității de apă din el și cu activarea enzimelor implicate în metabolismul energetic și plastic. În continuare, învelișul sporilor este distrus și tubul de creștere iese din acesta, după care sinteza peretelui celular este finalizată și celula vegetativă formată începe să se dividă.
Germinarea sporilor are loc în 4-5 ore, în timp ce formarea sporilor continuă până la 18-20 ore.
În același timp, capacitatea bacteriilor de a forma spori care diferă ca formă, dimensiune și localizare în celulă este o caracteristică taxonomică care este utilizată pentru diferențierea și identificarea lor.
Detectarea endosporilor:
- Cu metodele convenționale de colorare, sporii nu sunt colorați și au aspectul unor goluri nevopsite în interiorul celulelor vegetative colorate, deoarece învelișul dens al sporilor este impermeabil la apă.
Sporii sunt vizibili datorită indicelui lor ridicat de refracție - același cu cel al proteinei deshidratate. Acest lucru indică faptul că sporii bacterieni conțin o cantitate mare de material bogat în proteine, concentrat într-un volum mic. Sporul conține aproape toată materia uscată a celulei mamă, dar ocupă de 10 ori mai puțin volum.
- În cazuri dubioase se folosesc metode speciale de vopsire. În acest caz, se folosesc mordanți, care slăbesc învelișul sporilor și facilitează pătrunderea colorantului. Sporii colorați sunt rezistenți la acid, spre deosebire de corpul vegetativ al unei celule microbiene, care este deshidratat de acid.
Sporii bacterieni
Colorare conform Ozheshko: se aplică câteva picături de 0,5% HCI pe un frotiu uscat, nefixat (gros, pe marginea paharului) și se încălzește timp de 1-2 minute până la fierbere, acidul rămas se scurge; – preparatul racit se spala cu apa, se usuca, si se fixeaza pe flacara arzatorului; Apoi sunt vopsite conform Ziehl-Neelsen pentru colorare suplimentară, puteți folosi 1% verde malachit.
Sporii colorați (roșu rubin) sunt rezistenți la acizi, spre deosebire de corpurile vegetative ale celulelor microbiene (albastru sau verde)
- Microscopie cu contrast de fază.
- Microscopia electronică.
Exosporii, spre deosebire de endospori, se formează în afara celulei bacteriene și reprezintă o metodă de reproducere în actinomicete.
Nu există unul, ci mulți spori per celulă bacteriană. Exosporii sunt mai puțin stabili în mediul extern.
Butoane sociale pentru Joomla
Există unele tipuri de bacterii care produc corpuri rotunde sau ovale care sunt foarte refractive la lumină. Aceste formațiuni se numesc endospori. Sporularea este una dintre etapele ciclului de dezvoltare a anumitor microorganisme ca răspuns la efectele adverse ale mediului extern, dezvoltată în timpul procesului de evoluție în lupta pentru conservarea speciei. Lipsa nutrienților provoacă diverse reacții la unele microorganisme care pregătesc celula pentru o perioadă lungă în care nutrienții nu sunt disponibili. Trecerea la sporulare se observă atunci când substratul nutritiv este epuizat, cu lipsă de carbon, azot sau fosfor, modificarea pH-ului mediului etc. Sporularea este caracteristică în principal microorganismelor în formă de baston (bacil și clostridii, și este relativ rar observată în coci (Sarcina urea, Sarcina lutea) și forme contorte (Desulfovibrio desulfuricans).
Sporularea are loc în mediul extern, pe medii nutritive și nu se observă în țesuturile umane și animale. Procesul de sporulare este împărțit în șapte etape succesive, caracterizate prin diverse modificări citologice (Fig. 12).
Etape pregătitoare(stadiile 0 și I). În aceste etape, încă nu există modificări vizibile morfologic în celulă, dar cantitatea de apă scade și citoplasma devine mai densă.
Etapa de prosporă(stadiul II) este prima etapă de sporulare, recunoscută morfologic. Se caracterizează prin apariția unui sept prospor, care împarte celula într-un prospor mic și o celulă mamă mare. Aceasta este o etapă cheie a sporulării.
Pentru etapele absorbției prosporelor(etapa III) are loc separarea spațială a unui mic prospor, care trece în citoplasma celulei mamă. La exteriorul prosporului se formează o structură cu membrană dublă.
Etapa de prespor caracterizată prin formarea unui cortex (membrană densă a sporilor) în interiorul structurii membranare a prosporului (stadiul IV) și condensarea proteinelor la suprafața acestuia (etapa V).
Pe stadiile de maturare(etapa VI) stratul de spori se dezvoltă în continuare și devine rezistent la agenți chimici și căldură. Sporul format ocupă aproximativ 1/10 din celula mamă.
Etapa finală este eliberarea sporilor maturi din celula mamă (stadiul VII). Procesul de formare a sporilor are loc în 18-20 de ore.
Datorită prezenței unui înveliș dens multistrat cu o structură lamelară, o cantitate minimă de apă și un conținut ridicat de calciu, lipide și acid dipicolinic, sporii sunt foarte rezistenți la factorii de mediu și la dezinfectanți. Pot rezista la temperaturi relativ ridicate și scăzute, uscare prelungită, expunere la radiații, substanțe toxice etc. Pot supraviețui zeci de ani în condiții nefavorabile.
Odată ajunși în condiții favorabile, sporii germinează și din nou se transformă în forme vegetative. Procesul de germinare a sporilor începe cu absorbția apei. Se umflă și cresc în dimensiune. Din coajă apare un proces la pol, în centru, sau între stâlp și centru, din care se extinde tija. Procesul de germinare a sporilor este mult mai rapid și durează 4 - 5 ore.
În funcție de natura localizării în corpul microorganismelor, sporii sunt localizați:
1. Central (bacil antrax, bacil antracoid etc.).
2. Subterminal - mai aproape de sfârșit (agent cauzal al botulismului etc.).
3. Terminal - la capatul batonului (agent tetanos).
La anumite tipuri de microorganisme care formează spori, diametrul sporilor depășește diametrul celulei bacteriene. Dacă sporii sunt localizați subterminal, astfel de bacterii capătă o formă de fus. Acestea includ clostridiile de fermentare a acidului butiric. În unele clostridii, de exemplu, în agentul cauzal al tetanosului, sporii sunt localizați la nivel terminal, celula lor seamănă cu o tobă (Fig. 13).
Orez. 13. Formele și localizarea sporilor în bacili.
Capacitatea de a forma spori este utilizată în taxonomia microbilor, precum și la alegerea metodelor de dezinfectare a obiectelor, spațiilor, produselor alimentare și diverselor produse.