A baktériumok sejtszerkezete
Tartalom
A baktériumok morfológiája A baktériumok alakja és nagysága A baktériumok gömb, pálcika vagy spirális alakúak. A gömb alakúak coccusok átlagos átmérője 1 µm. A gömb lehet szabályos, de zsemle, bab, vese vagy lándzsa alakú is.
A coccusok osztódásuk után szétválhatnak egymástól, vagy együtt maradva kéttagú diplococcus vagy többtagú láncokat streptococcus alkotnak.
Baktériumok a prokarióta szervezetekamelyek szaporodnak ivartalanul. Bakteriális reprodukció leggyakrabban fordul által egyfajta sejtosztódás úgynevezett bináris hasadási. Bináris hasadási magában foglalja a részlege egyetlen sejtben, aminek eredménye a kialakulásának két sejtek, amelyek genetikailag azonosak.
Vannak azonban olyan fajok is, amelyek a tér különböző irányaiba osztódva négytagú tetragenusnyolctagú sarcina csoportokat vagy szabálytalan, szőlőfürtszerű halmokat staphylococcus alkotnak.
A pálcika alakú baktériumok bacillusok rendszerint 2—5 µm hosszúak, szélességük 0,5—1 µm. Vannak azonban ennél hosszabb, 5—10 µm hosszú vagy egészen rövid coccoid alakú baktériumok is.
A pálcika alakú baktériumok néha megnyúlnak, hosszú fonalakat képeznek. A fonalak hosszúsága akár a µm-t is elérheti. A pálcikák alakja lehet szabályos egyenes vagy kissé görbült. A pálcikák két vége egyes baktériumfajoknál kihegyesedik, ilyenkor orsó alak jön létre fusiform baktériumokvagy egyik vége bunkószerűen megvastagodik corynebacterium. A pálcika alakú baktériumok néha jellegzetes térbeli alakzatokat formálnak, hosszú láncokat képeznek, párhuzamosan egymás mellett helyeződnek paliszád forma vagy egy-egy pontjukon egymáshoz tapadva X, Y vagy a kínai írásjelekre emlékeztető alakokat formálnak.
A csavart, spirális alakú baktériumok általában 1—5 µm hosszúak, szélességük 0,5—1 µm, vannak azonban olyan fajok is, amelyek hosszúsága akár a µm-t is meghaladhatja. A spirális alakú baktériumok, ha csak egy csavarulatuk van, vessző commaha azonban több, S alakúak, vagy dugóhúzószerűen csavartak spirillumok. A spirillumokhoz hasonló alakú, de azoktól eltérően nem merev, hanem hajlékony mikroorganizmusok a spirochaeták.
A pathogen spirochaeták hossza általában 5—30 µm között változik, a saprophyta spirochaeták hossza azonban ennek többszörösét is eléri.
Bár a baktériumok nagysága és alakja az egyes fajokra vagy még inkább azok csoportjaira jellemző, az alakot és a nagyságot lényegesen befolyásolják a környezeti feltételek, így a tenyészet kora, a tenyésztésre használt táptalaj összetétele, a hőmérséklet stb. A fajra jellemző alakú és nagyságú baktériumok a fertőzött, beteg vagy elhullott állatok váladékaiban, szöveteiben, valamint a kóros anyagokból frissen, optimális viszonyok között kitenyésztett tenyészetekben láthatók.
Idősebb, többször átoltott vagy kedvezőtlen feltételek között kifejlődött tenyészetekben gyakran jönnek létre a típusostól eltérő, széttöredezett, szemcsés, hólyag, bunkó vagy hosszú fonal alakú, elfajult degenerációs involúciós alakok.
- Humán papillomavírus férfiaknál
- Rák a romániai statisztikákban
A baktériumsejt szerkezete A baktériumsejt több jellegzetes összetevőből épül fel 1. Ezek egy része, így a maganyag, a cytoplasma, a cytoplasmahártya és a sejtfal a baktérium léte szempontjából nélkülözhetetlen. Más alkotórészek viszont, így a burok, a csillók, a fimbriák és a spóra, csupán a baktériumok egyes csoportjaiban találhatók meg és legalábbis optimális tenyésztési viszonyok között, in vitro nem létfontosságúak.
Baktériumsejtek szerkezete - Bacterial cell structure - ifal60.hu
A baktériumok és a kékeszöld algák sejtszerkezete alapvetően különbözik az egy- vagy többsejtű eukaryota szervezetek sejtjeitől egyebek mellett abban, hogy nincs maghártyával körülvett magjuk, hiányzik belőlük az eukaryotákra jellemző sejtszervecskék többsége, sejtfalukban pedig, néhány faj kivételével, olyan speciális szerkezeti anyag mukopeptid, peptidoglükán, murein található, amely az eukaryota sejtekben nem fordul elő. Osztódó Listeria monocytogenes. Az éppen lefűződő két sejtben a maganyag szétvált, az osztódás csaknem befejeződött, miközben a harmadik leánysejtben a maganyag szétválása éppen folyamatban van, a sejt lefűződése még épphogy csak megkezdődött.
A mezoszóma érintkezik a maganyaggal. Az újonnan képződött két sejtben az osztódás tovább folytatódik, jól látható a mezoszóma. A vastag sejtfalat kívülről burok veszi körül. Középen a gombolyagszerűen feltekeredett DNS. Hosszú, karcsú pálcika, vastag, a Gram-pozitívakra jellemző sejtfal. Jól látható a nukleáris állomány, a mezoszóma és a poliriboszómaszemcsék tömege.
Az osztódó sejtet először egy vékony cytoplasmamembrán fűzi ketté.
Hogyan baktériumok szaporodnak?
A membrán mindkét leánysejtben kapcsolatban van a kromoszómával. A maganyag szétválása még folyamatban van, miközben a két sejt lefűződése is előrehaladt. A sejtfal vékony és rajta kívülről a lipopoliszacharid réteg külső membrán. A Freie Universität, Berlin, Állatorvosi Fakultása Elektronmikroszkópiai Laboratóriumának felvétele A nukleáris állomány A baktériumok prokaryoták, membránnal körülvett magjuk nincs.
A nukleáris állomány egyetlen, szabad véggel nem rendelkező, körkörös, gombolyagszerűen felcsavarodott dupla szálú, óriás DNS-molekula, amely rendszerint a sejttest közepén helyeződik, elektronmikroszkópos vizsgálattal jól felismerhető.
A felcsavarodott DNS-fonalak tömegét nukleoidnak, baktériumgenomnak, baktériumkromoszómának nevezzük.
Baktériumok – Wikipédia
A DNS-fonal egy ponton, legalábbis időszakosan, kapcsolódik a cytoplasmamembránhoz. Valószínű, hogy ez a pont a baktérium hosszirányú növekedésének és a DNS-fonal megkettőződésének a kiindulópontja is. A DNS megkettőződését, amely a növekedő baktériumokban igen gyors és csaknem folyamatos, rendszerint megkésve követi a sejttest osztódása, így a baktériumsejtben, a baktériumok sejtszerkezete növekedés stádiumától függően egyszerre 1—4, egyes fajokban azonban a baktériumok sejtszerkezete is több maganyag található.
A cytoplasma A baktériumok cytoplasmájának nincs finomabb belső szerkezete. A cytoplasma tartalmazza a nukleáris állományt, a riboszómákat, fajonként változóan egyéb pl. A riboszómák 10—20 nm nagyságú, a cytoplasma fő tömegét adó szemcsék, amelyek kb.
A riboszóma-RNS szimpla szálú, a bázisok közül adenint, guaniant, citozint, uracilt tartalmaz. A baktériumok riboszómái kisebbek, mint az eukaryota sejtekben található riboszómák, ülepedési sebességük 70 S. A baktériumsejt nyugalmi állapotában a riboszómák több alegységre disszociálódnak. A riboszómák egy része azonos mRNS-hez kapcsolódva poliriboszómákat képez. A riboszómák száma a baktériumokban folyó fehérjeszintézisnek megfelelően változik.
Számuk a gyors növekedés időszakában a legnagyobb. A baktériumok cytoplasmájának bázikus festékek iránti affinitása zömmel a riboszómaszemcséknek köszönhető.
A riboszómán folyik a fehérjeszintézis transzláció. A riboszómákon kívül a baktériumok egyes csoportjainak cytoplasmájában még egyéb, a riboszómáknál jóval nagyobb, speciális festési eljárásokkal kimutatható szemcsék is találhatók. A metakrómás volutin- szemcsék fonalas vagy ciklikus szerkezetű polimetafoszfátokból állnak, bázikus festékek iránt erős affinitásúak. Foszfáttartalékként szolgálnak a sejt anyagcsere-folyamataihoz. A cytoplasmában található poliszacharidszemcsék pl.
Hasonló szerepe lehet pl. A cytoplasmahártya A baktériumok cytoplasmáját a cytoplasmamembrán határolja.
- etk:targyak:mikrobiologia - SotePedia
- Hogyan baktériumok szaporodnak?
A cytoplasmahártya a fő ozmotikus határfelület a baktériumsejt plazmája és környezete között. A víz, a krisztalloidok és a kis molekulatömegű tápanyagok egy része diffúzió és ozmózis útján jut be a baktériumsejtbe. A legtöbb molekula transzportját azonban specifikus szállító rendszerek, a membránon átnyúló kötőfehérjék és permeázok szabályozzák a baktériumsejt szükségleteinek megfelelően. A cytoplasmahártya igen gazdag enzimekben. Megtalálhatók benne, illetve a felületén a membrán átjárhatóságát szabályozó permeázok, a citrátciklus enzimjei, a citokróm enzimek, a sejtfal szintézisét végző enzimek stb.
A cytoplasmahártya a baktériumok egy részénél a plazma felé helyenként zsákszerűen vagy kesztyűujjszerűen betüremkedik.
Ezek a betüremkedéseka mezoszómák membrántestek. A mezoszómák az aktív sejtműködés időszakában nagyobb felületet nyújtanak a megnövekedett enzimaktivitáshoz és valószínűleg részt vesznek a sejtosztódás folyamatának megindításában is.
A cytoplasmahártya önmagában nem képes ellenállni a baktériumsejtben uralkodó nyomásnak.
Anton van Leeuwenhoekmikroszkópja segítségével először figyelt meg baktériumot Az első baktériumokat Anton van Leeuwenhoek [8] holland természettudós pillantotta meg -ben, egy saját maga által készített egylencsés, kétszázszoros nagyításra képes mikroszkópban.
Ha a baktériumok felületéről a sejtfalat lizozimmel vagy egyéb, a peptidoglükánt bontani képes enzimmel leoldjuk, vagy kialakulását penicillinnel megakadályozzuk, izotóniás vagy hipotóniás közegben a cytoplasmahártya fölreped és a baktériumsejt szétesik. Hipertóniás oldatban a sejtfaluktól megfosztott baktériumok zsugorodnak, legömbölyödnek s egy ideig életképesek maradnak. A Gram-pozitív baktériumokból előállított, sejtfal nélküli képleteket protoplasztoknak, a Gram-negatív baktériumokból nyert s a cytoplasmahártyán kívül még több-kevesebb lipoproteid- lipopoliszacharid-komplexet is tartalmazó, legömbölyödött baktériumokat pedig szferoplasztoknak nevezzük.
A peptidoglikán szerkezete A sejtburok a sejtmembránból és a sejtfalból áll. Mint más organizmusokban, a baktérium sejtfala strukturális integritást biztosít a sejt számára. A prokariótákban a sejtfal elsődleges feladata, hogy megvédje a sejtet a belső turgor nyomástólamelyet a sejten belüli fehérjék és más sejtek sokkal magasabb koncentrációi okoznak a külső környezetéhez képest. A baktérium sejtfala peptidoglikán jelenlétével különbözik az összes többi organizmustól, amely közvetlenül a sejtmembránon kívül helyezkedik el. A peptidoglikán felelős a baktérium sejtfalának merevségéért és a sejt alakjának meghatározásáért.
A protoplasztok és szferoplasztok hipertóniás tápoldatokban fenntarthatók, tömegük egy ideig növekszik, a sejtfal hiánya miatt azonban általában osztódásra képtelenek. A protoplasztok azonban bizonyos körülmények között osztódni képesek. Ezek az L-formák Lister nevéből. Spontán vagy indukálószerek pl.
Élelmiszer-mikrobiológia | Digitális Tankönyvtár
A mikroszkópos képben — függetlenül attól, hogy eredetileg pálcika vagy gömb alakú baktériumokból származtak — polimorfok, rendszerint hosszú fonal alakúak. Mivel e fonalak igen vékonyak, áthaladhatnak a baktériumokat visszatartó szűrőkön szűrhető baktériumok. Az L-formák kevésbé érzékenyek a környezet ozmotikus viszonyaira, mint a protoplasztok.
Az L-formák alkalmanként visszaalakulhatnak a baktériumok sejtszerkezete baktériumformává. A sejtfal A sejtfal a cytoplasmát körülvevő merev, de bizonyos határokon belül tágulni is képes támasztóelem, amely megszabja a baktériumsejt alakját és lehetővé teszi, hogy a sejthártya ellenálljon a cytoplasmában uralkodó nagy ozmotikus a baktériumok sejtszerkezete. A sejtfal a bakteriológiában szokásos paraziták trichomonas az om eljárásokkal nem vagy alig festődik meg.
Jól feltüntethető azonban, ha a fixált kenetet csersavoldattal pácoljuk, majd ezután festjük. A csersavas kezelés ugyanis megakadályozza a festékoldat bejutását a sejtbe, és így csak a sejtfal festődik meg. A baktériumok sejtfalának merevségét a hálószerűen felépülő peptidoglükán váz adja. A peptidoglükán váz egymással váltakozva kapcsolódó N-acetil-glükózamin- és N-acetil-muraminsav- amely az N-acetil-glükózamin tejsavétere molekulákból felépülő, hosszanti elrendeződésű poliszacharid fonalakból és az ezeket harántirányban összekötő peptid alegységekből a baktériumok sejtszerkezete peptidhidakból áll.
A peptid alegységek rendszerint 4—5 aminosav-molekulából pillangó zeugma aqua utazás esetenként azonban tri- vagy hexapeptidek és a peptidoglükán váz muraminsav-molekuláinak tejsavéteréhez kapcsolódnak peptid kötéssel.
A Gram-negatív baktériumok többségében, de a Gram-pozitív fajok egy részében is pl. Az egymással párhuzamosan futó heteroglükán-láncokat két azonos tetrapeptid alegység kapcsolja össze A Gram-pozitív baktériumfajok többségében viszont a peptid alegységek nem közvetlenül, hanem peptidhidak segítségével kapcsolódnak egymáshoz 9.
A peptid alegységekben a leggyakoribb a 8. Escherichia coli és Bacillus subtilis fajokbana diamino-pimelinsavat azonban gyakran lizin pl. A peptidhidak aminosav-összetétele ugyancsak változatos glicinből, alaninból, szerinből stb.
Baktériumok
Különbség van az egyes baktériumfajok között abban is, hogy míg pl. Bár a peptidoglükán váz hálózatosan az egész sejt felületét összefogja, egy-egy poliszacharid lánc mindössze 10—65 diszacharid N-acetil-glükózamin, N-acetil-muraminsav egységet tartalmaz.
A peptidoglükán vázat lipoproteid-molekulák rögzítik a cytoplasmamembránhoz. A Gram-pozitív baktériumok sejtfalának a vázszerkezete 10—12 peptidoglükán fonalból áll, a Gram-negatív baktériumoké azonban valószínűleg csupán kettőből. A Gram-pozitív baktériumok többségében a peptidoglükán vázszerkezet hézagait és felületét teichosavak borítják. A a baktériumok sejtszerkezete polialkoholokból, ribitol- vagy glicerinfoszfátból Egyes Gram-pozitív baktériumokban pl.
A teichosavak és a hozzájuk kapcsolódó cukormolekulák képezik a Gram-pozitív baktériumok sejtfalantigénjeit hapténjeit. A poliszacharidok mellett egyes Gram-pozitív baktériumok sejtfalában pl.
Streptococcus és egyes Staphylococcus fajokban találhatók még fehérjeantigének is. A mycobacteriumok sejtfala pedig hosszú szénláncú zsírsavak mikolsavak formájában jelentős mennyiségű lipoidot és viaszanyagokat is tartalmaz.
A Gram-pozitív baktériumok teichosavakkal borított peptidoglükán váza porózus, így a viszonylag nagy molekulájú anyagok számára is könnyen átjárható.
Ezért a Gram-pozitív baktériumok igen érzékenyek a nyálban, a könnyben, a vérsavóban és a szövetnedvekben előforduló lizozim iránt. A lizozim hasítja a peptidoglükán a baktériumok sejtszerkezete két aminocukor-komponense között kialakult kötéseket, ezért a fonalas szerkezet szétesik, a baktériumok elvesztik sejtfalukat, legömbölyödnek.
A Gram-negatív baktériumok sejtfalának peptidoglükán vázszerkezetét kívülről lipoproteid-lipopoliszacharid- LPS- komplexek borítják.