Baktériumok cpory és sporulációja

Baktériumok az evolúció során alkalmazkodott, hogy túlélje a legkedvezőtlenebb környezeti feltételek és a genetikai információ tartósított alkotó spórákat. Bakteriális spórák képződnek a sejteken belül. Az egész folyamat a csírázás (sporuláció) tart 18-20 órán át. E folyamat során egy sejt a baktérium megváltozik számos biokémiai folyamatokat. A spóra-képző, a baktérium képes lehet hosszú ideig - több száz évig. Kedvező körülmények között, a spórák kicsíráznak a külső környezet. csírázási folyamat 4 - 5 órán keresztül.

Sporulázást akkor jelentkezik, ha:

• kimerült táptalaj,
• jelölt szén hátránya és nitrogén,
• Felhalmozódik a belső cella környezetet kálium-ionok és a mangán,
• megváltoztatja a savtartalma közepes és mások.

Ábra. 1. A fotó a vita a bakteriális sejt (a fotót fényében elektronmikroszkóppal - EM).

Mik a baktériumok képesek sporulációja

Rod-alakú baktérium, amely képez spórákat nevezzük bacilusok. Ők a család és a bemutatott Bacillaceae natív Clostridium Clostricdium eredetileg batsillyus (Bacillus) és natív desulfotomakulum (Desulfotomaculum). Mind Gram-pozitív anaerob baktériumokkal szemben.

A Clostridium nemzetséghez több mint 93 baktériumfaj. Mindegyikük képez spórákat. Patogén nemzetségbe tartozó baktériumok Clostridium oka gázgangréna, pulmonáris üszkösödés, a kezdeményezők a szövődmények abortusz vagy szülés, súlyos mérgezést, beleértve a botulizmus. Bakteriális spórák E faj meghaladja az átmérője egy vegetatív sejt.

Batsillyus Rod több mint 217 baktérium fajba. Patogén nemzetségbe tartozó baktériumok batsillyus okozhat számos betegség emberekben és állatokban, beleértve az ételmérgezés és lépfene. Baktériumspórákkal e faj nem haladja meg az átmérője egy vegetatív sejt.

Ábra. 2. A fotó nemzetségbe tartozó baktériumok Clostridium. Bal - Clostridium perfingens. A kórokozók ételmérgezés és gázgangrénát. Jobb - Clostridium botulinum. A baktérium súlyos ételmérgezés - botulizmus.

Ábra. 3. A fotó lépfene. Bacillus anthracis Bacillus nemzetségbe - egy nagy, fix, a végeket levágták (balra) és a baktériumok spóra-képző abban az állapotban (jobbra).

Spóraképződés baktériumokban

Az előkészítő szakasz

Mielőtt a kialakulását spórák a legtöbb vegetatív bakteriális sejtben csökken a szintje az anyagcsere, a DNS-replikáció leáll, egy lokalizált területen spóraképző nukleotidok, dipikolinsav szintézis kezdődik.

Oktatási sporogén zóna

Oktatási spóraképző zóna kezdődik a lezárórész a citoplazma, amely egy nukleotid (a fogadás). Szigetelő spóraképző zónában megy végbe a citoplazma membrán, amely kezd növekedni a sejtbe.

Oktatási elveszíti a fogadást, és viták

A belső és külső kéreg réteg a membrán úgy van kialakítva. Az egyik komponens - dipikolinsav okozó hőállóság spórákat.

Side a membrán kifelé borított köpeny (ekzosporitsey). Ez áll a fehérjék, lipidek és más vegyületek, amelyek nem fordulnak elő a vegetatív sejt. A héj vastag és laza. Azt hidrofób jelleg.

érését spórák

Az érlelés során vita véget ér a kialakulását annak minden struktúrákat. Dispute szerez hőálló. Beletelik egy bizonyos alakú és különleges helyet foglal el a sejtben. Miután a teljes érés spórák sejt autolízis következik be.

Ábra. 4. A képen alakult vita, a periférián, amelyek maradványai a citoplazmában.

Ábra. 5. A bal oldalon látható az éppen csak előállított vitában (A), a periférián, amely a továbbra is a citoplazmában. Következő citoplazmában meghal. A képen a jobb oldalon (B) a vita, tisztított a laboratóriumban.

Ábra. 6. Photo fenti sporuláció szakaszban - a spóraképző formázózóna befejezni a képződését és lízise sejt maradékokat. A fotó alján a vita a szalag-szerű kinövések. Mintegy - a külső héj, K - cortex, C - belső.

Cortex védi a spórákat enzimek, amelyek nagy mennyiségben vannak a sejt által termelt a végső szakaszában a sporuláció. Feladatuk -, hogy teljesen elpusztítsa a vegetatív sejtjei az anya. Hiányában cortex lizált baktérium spórák. A kéreg tartalmaz diamino-pimelinsav, amely a termikus stabilitást

A belső oldalán a kéreg szomszédos belső oldalán a citoplazma membránon. Csírázása során spórák Cortex átalakult a sejtfal a vegetatív sejteket.

spórákat héj (ekzosporium)

Side a citoplazma membránon, kifelé néző, amikor sporuláció crusts (ekzosporitsey). Ez áll a fehérjék, lipidek és más vegyületek, amelyek nem fordulnak elő a vegetatív sejt. A héj vastag és laza. Ez mintegy 50% -át a legellentmondásosabb. Azt hidrofób jelleg. A külső fal spórák ellenálló enzimeket. Védi a spórákat korai csírázás.

Ábra. 7. A fotó vita folyamatokat. Fő - nyugalmi vegetatív sejt.

Növedékek viták

Bizonyos viták a folyamat sporuláció képződött kinövések. Ezek változatos és különleges. Ez a funkció az egyes baktérium örökletesen rögzített és állandó. Növedékek viták főként fehérje. fehérje aminosavak hasonlóak a keratin és a kollagén. Funkció kinövések a viták még nem teljesen tisztázott.

Ábra. 8. típusai kinövések a viták: csilló, csövek, rudak ershikovidnye, széles szalagok, csapok, tűk formájában agancs.

Ábra. 9. A fotó vita nemzetségbe tartozó baktériumok Clostridium. Kiemelkedések formájában csövek (1 és 5), formájában kiemelkedések csillók (2), szalag-szerű kiemelkedéseket (3) szárnyas kiemelkedések (4) spórák felületén amelynek vannak csapok (6).

Jellemzői bakteriális spórák

A sejt, amely az állam a spóra-képzőket, azt mondja:

• teljes elnyomása a genom,
• A szinte teljes hiánya az anyagcserét,
• csökkentve a víz mennyisége a citoplazmában 50% (jelentős veszteséget a sejt víz okozza a halál)
• megnövekedett mennyiségű kalcium és magnézium kationok a citoplazmában,
• dipikolinsav savak és a megjelenése a cortex felelős termostabilitást
• mennyiségének növelése fehérje cisztein és hidrofób aminosavak,
• Továbbra is életképes több száz éve.

tartalmának ↑

stabilitás vita

Spórafejlődés során a vita borítja kagylók - a külső héj és a kéreg. Védik a spórák a kedvezőtlen környezeti feltételek.

A kéreg tartalmaz diamino-pimelinsav, amely felelős a hőstabilitás. A külső burok véd az idő előtti spóracsírázás és a kedvezőtlen környezeti tényezők.

Stabilitása spórák patogén baktériumok a környezet hozzájárul a megőrzése a fertőzés és a fejlesztés a súlyos fertőző betegségek.

Megjelenés, alakja és elhelyezkedése spórák baktériumokban

Bakteriális spórák oválisak, és gömb alakú. Lehetnek végein a sejtek (tetanusz kórokozók), legközelebb a központ (botulinum és gázgangréna), vagy a központi része a sejt (lépfene bacillus). Kevesebb bakteriális spórák vannak elrendezve oldalirányban.

Ábra. 10. A fotó terminál Belsőspórákat C. difficile és Clostridium tetani.

Ábra. 11. A fényképet központi elhelyezkedésű spórák Bacillus cereus baktériumok.

Ábra. 12. A fényképet a terminális helyen spórák Bacillus subtilis baktériumok.

Sapkák viták

Az a fajta vitát és Clostridium batsillyus spórafejlődés során képződött sapkák. Van egy kúpos vagy félhold alakú és sejt szerkezetet. A sejteket hasonlítanak zsákok, melyek tele vannak olyan gáznemű anyag. Ezek rúd alakú vagy ovális. A sejteket segít megtartani a vitát a vízben felhajtóerő. Még a centrifugálás során viták a sapkák nem csapódik ki. Caps kialakítva a viták talajbaktériumokat hydromorphous talajok alakultak stagnáló felszíni víz vagy a felszín alatti jelenlétét.

Ábra. 13. A fotó sapkát viták - kúpos (balra) és sarló alakú (jobbra).

Ábra. 14. A fényképet a kupak szerkezetét bakteriális spórák. Láthatjuk az egyedi gáz cella (vacuole tasak) ovális.

Parasporovye borjú

Baktériumok, például B.anthracis (anthrax), és B.cereus (kórokozója mérgezés) képződése során parasporovye formában sejtek. Ezekben képződmények B.anthracis körben felszínén található egy vita vagy elszigetelten. A Bacillus thuringiensis parasporovye borjú formájában fehérje kristályok bipiramis formában. A kristályok mérgező a hernyók, rovarok és lárvák, fonalférgek, szúnyogok és a szúnyogok. Endotoxin gén használt növényi biológiai biztonsági.

Ábra. 15. A fotó parasporovye bipiramis kristályok talajbaktériumból Bacillus thuringiensis morrisoni.

spórák csírázását

Első kedvező feltételek, spórák kicsíráznak be vegetatív sejteket. csírázási folyamat 4 - 5 órán keresztül.

Az aktiválási folyamat

Hozzájárulás fűtés a csírázás, a glükóz, aminosavak, ionok, anyagok és néhány mechanikai sérülés a falak a spórák.

A folyamat a iniciációs

A folyamat azzal kezdődik, a megindítását derepressziós genom. Aktivált folyamatok légzés és enzimrendszerek. A sejteket eltávolítjuk dipikolinsav, a kalcium-ionok szünetek kéregben. A víz mennyisége növekszik vitatott. Mindezek a változások vezetnek a veszteség a spóra tulajdonságok, mint például a termikus stabilitás, sugárzásállósági és vegyi anyagok. A megkülönböztető jegye ez a folyamat csökken a fénytörési fény spóra.

Process megfelelő csírázási

A spórák kicsíráznak csíratömlő, megtörve a shell. Forming sejtmembrán. Szabályozza a folyamat csírázását számos különleges anyagok - germinantami. Miután a végén a csírázását spórák sejt elkezd osztódni.

Ábra. 16. A fényképet baktériumok sejtjeiben, amelyek után spóracsírázás osztódni kezd.

Sporulázást a célt szolgálja a faj megőrzésére baktériumok. Rendkívül ellenálló baktérium spórák a környezetben, ami volt az oka a telepítési világszerte intenzív kutatás a tudósok ebben a folyamatban.