Mikrobiologia Wstęp do budowy komórki bakteryjnej

Dr n. biol. Henryk Różański

Laboratorium Biologii Przemysłowej i Eksperymentalnej

Państwowa Wyższa Szkoła Zawodowa w Krośnie

Procaryota

• Nie mają wyodrębnionego jądra otoczonego błoną.

• DNA występuje w cytoplazmie jako koliście zamknięta cząsteczka.

• Pojedynczy chromosom Procaryota zawiera wszystkie informacje niezbędne do odtworzenia komórki.

• W komórce mogą istnieć dodatkowe koliste cząsteczki DNA – plazmidy.

http://scienceaid.co.uk/biology/micro/bacteria.html

http://pathmicro.med.sc.edu/fox/protype.htm

Procaryota

• Komórka prokariotyczna nie zawiera wydzielonych organelli błonowych.

• Każdy podział wnętrza komórki na przedziały (kompartmentacja) jest mniej wyraźny niż u jądrowych – Eucaryota.

• Rybosomy prokariotyczne są stosunkowo małe, 70S.

• Właściwości prokariotycznych rybosomów i enzymów, budowa ścian komórkowych, są podstawą selektywnego działania szeregu antybiotyków.

Procaryota

• Procaryota są słabo zróżnicowane morfologicznie.

• Można wyróżnić kilka podstawowych kształtów, pochodnych kuli, prostych lub zakrzywionych cylindrów.

• Małe zróżnicowanie kształtów, ale wielka różnorodność metaboliczna.

• Niektóre mogą żyć beztlenowo.

Procaryota

• Energię uzyskują w drodze fermentacji lub oddychania beztlenowego.

• Niektóre są zdolne wykorzystywać energię z energii słonecznej, ze związków organicznych lub nawet z CO2, albo z utleniania związków nieorganicznych lub metali.

• Niektóre mają zdolność wiązania azotu atmosferycznego.

Cell Wall

Protects the cell and maintains its shape, bacteria can be catagorized according to their cell wall type: Gram positive walls are thick with little lipid. Gram negative walls are much thinner, with two layers.

Capsule Some bacteria have a slimy layer of polysaccharides and polypeptides, allowing them to attach to objects and providing protection.

70s Ribosomes These are for performing protein synthesis. Are smaller than the 80s ribosomes in eukaryotic cells

Flagellum Another optional feature, is a projection that moves around to allow the cell to move. A cell may have multiple flagella arranged around it.

Nuclear Material A folded mass of DNA and RNA, also called the nuclear zone - containing all the genes required for vital functions.

Plasmid Plasmids are additional rings of genetic material that aren't essential to the cell, often contains genes for antibiotic resistance.

Mesosome

An infolding of the membrane that is the site of respiration (like a mitochondrion) - it's shape improves surface area. The existance of the mesosome is disputed, and most scientists believe it is a mistake in electron microscope technique.

http://scienceaid.co.uk/biology/micro/bacteria.html

wg Z. Anusz 1999 r.

http://www.dentistry.leeds.ac.uk/OROFACE/PAGES/micro/micro.html

http://www.scienceprofonline.org/microbiologyidentificationofbacteria

Kolonie - kształty

• Wygląd kolonii bakterii (ugrupowania bakterii na podłożu stałym) to ważna cecha rozpoznawcza.

wg Z. Anusz 1999 r.

http://medical-dictionary.thefreedictionary.com/bacterium

http://www.quora.com/Bacteria

Protocyt - wielkość

• Wielkość: formy kulise – 0,5-2 um, formy cylindryczne 0,5x1-7 um.

• Większość komórek bakterii ma kształt cylindra o średnicy nie przekraczającej 1 um i długość do 5 um.

• Bakterie z rodzaju Pseudomonas mają średnice 0,4-0,7 ug i długość 2-3 um.

• Średnica ziarniaków wynosi niekiedy tylko 0,5 um.

Protocyt - wielkość

• Do dużych bakterii, rosnących bardzo powoli należą Chromatium okenii, Thiospirillum jenense, Achromatium.

http://www.pmbio.icbm.de/mikrobiologischer-garten/eng/enanswer058.htm

Achromatium Photo: Chromatium okenii by Raymond Cox, University of Southern Denmark

http://www.jgi.doe.gov/sequencing/why/purple-sulfur-bacteria.html

Protocyt

• Cała informacja genetyczna zawarta jest w chromosomie bakteryjnym, zbudowanym z 1 cząsteczki DNA.

• Długość cząsteczki DNA 0,25-3 mm.

• DNA jest koliście zamknięty, bez histonów.

http://sation.in/?page_id=260

Protocyt, bacteria • Bakterie rozmnażają się przez

podział poprzeczny.

• Podczas podziału w komórce rozwija się przegroda, poczynając od obwodu komórki w stronę jej wnętrza.

• Niektóre bakterie rozmnażają się przez pączkowanie lub wypustki cytoplazmatyczne.

• Podział komórki poprzedzony jest replikacją, czyli podwojeniem chromosomu bakteryjnego.

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK21650/

http://www.uic.edu/classes/bios/bios100/lecturesf04am/lect06.htm http://www.harunyahya.com/books/science/microworld_miracle/microworld_miracle_02.php

Protocyt • Komórki prokariotyczne (z wyjątkiem np.

Mycoplasma) są pokryte ścianą komórkową. Zawiera ona szkielet zbudowany z peptydoglikanu (mureina) – polimeru specyficznego dla bakterii.

http://browseyard.com/science/study-about-morphology-of-bacteria-essay-on-morphology/ extras.springer.com

Protocyt

• Mezosomy – wpuklenia błony komórkowej do wnętrza komórki, niekiedy ponakładane na siebie (zachodzące na siebie), artefakty powstałe podczas przygotowania preparatów, wskutek uszkodzenia błon, ponadto powstające pod wpływem niektórych chemioterapeutyków, uszkadzających strukturę błon komórkowych i ścian komórkowych. Nie występują w żywych komórkach.

Protocyty • Mezosomy zostały opisane w 1959 r. przez J.D.

Robertson’a / Robertson, JD (1959). "The ultra structure of cell membranes and their derivatives, Biochem". Soc. Syrup : 3/.

http://www.imagefree.org/freeimage/ViewImage.aspx?imageId=27694

http://en.wikipedia.org/wiki/Mesosome

http://home.earthlink.net/~dayvdanls/pcelldiv.htm

Lamelle • U bakterii z rodzaju Nitrobacter, Nitrosomonas i

Nitrosococcus występują pakiety lamelli, utworzone z równolegle ułożonych płaskich pęcherzyków.

http://microbewiki.kenyon.edu/index.php/Nitrosomonas

(a: Nitrobacter winogradskyi-2,500x; b: N. winogradskyi cytomembranes -213,000x; c: Nitrosomonas europaea-2,500x; d: cytoplasmic membranes in N.

europaea) http://classroom.sdmesa.net/eschmid/Lecture15-Microbio.htm

Protocyty, lamelle

• Wewnątrzkomórkowe błony cytoplazmatyczne są rozwinięte u bakterii purpurowych (tworzą struktury rurkowate, blaszkowate i pęcherzykowate). Struktury te zawierają barwniki, np. bakteriochlorofil, karotenoidy.