Отличия прокариот от эукариот

Общая микробиология и морфология.

Классификация прокариотов. Основные токсономические единицы. Понятие о виде, Варианте, штамме, клоне

Прокаритоты включают в себя Археи(Archaea) и бактерии(Bacteria)

Для клетокпрокариот характерно отсутствие ядерной оболочки, ДНК упакована без участия гистонов. Тип питания осмотрофный. Единственная крупная кольцевая (у некоторых видов — линейная) двухцепочечная молекула ДНК, в которой содержится основная часть генетического материала клетки (так называемый нуклеоид) не образует комплекса с белками-гистонами (так называемого хроматина). К прокариотам относятся бактерии, в том числецианобактерии (сине-зелёные водоросли), и археи. Потомками прокариотических клеток являются органеллы эукариотических клеток —митохондрии и пластиды.

Таксоны классификации Bergey:

Царство – regrum

Домен - domen

Филум - phylum

Класс - class

Порядок - ordo

Семейство - familia

Род - genus

Вид - species

Вид – эволюционно сложившаяся совокупность особей, имеющих единый тип организации, который в стандартных условиях проявляется сходными фенотипическими признаками.

Обозначается бинарной номенклатурой- пример Staphylococcus aureus.

Вариант. Разнообразные механизмы изменчивости бактерий приводят к определённой нестабильности признаков, совокупность которых определяет тот или иной вид. Поэтому в систематике бактерий широко применяют понятие «вариант». Различают морфологические, биологические, биохимические, серологические и многие другие варианты.

Штамм – популяция бактерий выделенная из какого либо исследуемого материала.

Клон – популяция бактерий полученная из одной бактериальной клетки.

Отличия прокариот от эукариот

признак Прокариоты эукариоты

оформленное ядро нет есть

размеры 0.2-20мкм больше 2мкм

наличие митохондрий,

хлоропластов, лизосом, нет есть

ЭПР, к.Гольджи

Локализация рибосом рассеяны по цитоплазме прикреплены к ЭПР

КС рибосом 70S 80S

Структура жгутика ------------ 9+2

Митоз -------------- есть

Число хромосом 1 более 1

Хромосома Кольцевая Линейная

3) Морфология бактерий
Для бактерий характерны клетки четырех основных форм: шаровидная
(сферическая), или кокковидная (от греч. kokkos – зерно)-кокки, диплококки, тетракокки, гонококки, пневмококки, стафилококки, стрептококки,

цилиндриче-ская (палочковидная) – дипло, стрепто. По длине: короткие(1мм), средние(1-3мм), длинные(более 3мм). Повиду конца. По величине и расположению споры.

Извитая-по количеству витковвибрионы, спириллы, спирохеты(лептосперы, баррели, трепонемы)

а так же нитивидная.

Постоянные компоненты: клеточная стенка, ЦПМ, цитоплазма, рибосомы, мезосомы, геноформ.

ЦПМ - Основу плазмалеммы, как и других мембран в клетках, составляет слой липидов, имеющий два ряда молекул. Поскольку молекулы липидов, гидрофильные концы молекул одного слоя направлены в сторону водной среды — в цитоплазму клетки, а другого слоя — наружу от клетки — в сторону межклеточного вещества (у многоклеточных) или водной среды (у одноклеточных).

Выделяют периферические белки, интегральные. Функции мембранных белков: рецепторная, структурная, ферментативная, адгезивная, антигенная, транспортная.

Молекулы белков мозаично встроены в бимолекулярный слой липидов. С внешней стороны животной клетки к липидам и молекулам белков плазмалеммы присоединяются молекулы полисахаридов, образуя гликолипиды и гликопротеины.

Эта совокупность формирует слой гликокаликса. С ним связана рецепторная функция плазмалеммы; также в нем могут накапливаться различные вещества, используемые клеткой. Кроме того, гликокаликс усиливает механическую устойчивость плазмалеммы.

Важнейшая функция мембраны: способствует компартментации — подразделению содержимого клетки на отдельные ячейки, отличающиеся деталями химического или ферментного состава. Отдельный компартмент (ячейка) представлен какой-либо мембранной органеллой (например, лизосомой) или ее частью (кристами, отграниченными внутренней мембраной митохондрий).

Другие функции:

1) барьерная

2) структурная

3) защитная

4) регуляторная

5) адгезивная функция

6) рецепторная

7) электрогенная

8) антигенная:

Цитопла́зма (от греч. κύτος «клетка» и πλάσμα зд. «содержимое») — внутренняя среда живой клетки, ограниченная плазматической мембраной. Включает в себя гиалоплазму — основное прозрачное вещество цитоплазмы(вода, минер.в-ва, ферменты, белки,РНК, рибосомы), находящиеся в ней обязательные клеточные компоненты — органеллы, а также различные непостоянные структуры — включения.

Важнейшая роль цитоплазмы заключается в объединении всех клеточных структур (компонентов) и обеспечении их химического взаимодействия.

Рибосома — важнейший немембранный органоид живой клетки сферической или слегка эллипсоидной формы, диаметром от 15—20 нанометров (прокариоты) до 25—30нанометров (эукариоты), состоящий из большой(50S) и малой(30S) субъединиц. Рибосомы служат для биосинтеза белка из аминокислот по заданной матрице на основе генетической информации, предоставляемой матричной РНК, или мРНК. Этот процесс называется трансляцией.

Мезосомы – выпячивания ЦПМ в виде сложно закрученнх мембранных структур- связаны с нуклеоидом.

Роль: деление, синтез клет. Стенки, секреция в-в, спорообразование.

Генофор(нулеотид) – бактериальная хромосома содержит до 4000 отдельных генов.

4) Особенности строения клеточной стенки Г+ бактерии:

-пептидогликан – 40 слоев, 50 нм и более, до 90% сухой массы КС. Каркас.

-тейхоновые и липотейхоновые кислоты (Тейхоевые кислоты — основные поверхностные Аг многих бактерий)- рибиттейхоновые, глицеринтейхоновые, эритролтейхоновые

--->адгезин, антигены, репелленты фагоцитоза, токсины

-белки 1)минорные(А,М,Т,R) –антифагины, репелленты фагоцитоза, протеин А у стафилококка – аналог рецептора для антител.

2)мажорные(порины 1 и 3) – транспорт метаболитов- белки массой до 700, окаймляют гидрофильные поры, обеспечивают диффузию хим. В-в в микробную клетку

Ф-ии: метаболизм, коньюгация

Принцип окраски по Граму:генциановый, метиловый фиолетовый. Грамположительные Грам (+) микроорганизмы дают прочное соединение с указанными красителями и йодом. При этом они не обесцвечиваются при воздействии на них спиртом, вследствие чего при дополнительной окраске фуксином Грам (+) микроорганизмы не изменяют первоначально принятый фиолетовый цвет.

5) Г – бактерии:

-пептидогликан – 1-2 слоя 15-20нм, около 10%КС

Наружная мембрана:

-липополисахарид(ЛПС)

1)липид А – эндотоксин

2)ядро(базис) – полисахарид

3)О-специфическая цель олигосахаридных последовательностей – О-антиген

-Мажорные белки(порины 1 и 2)- транспорт метаболитов

Грамотрицательные Грам (−) микроорганизмы образуют с основными красителями и йодом легко разрушающееся под действием спирта соединение. В результате микробы обесцвечиваются, а затем окрашиваются фуксином, приобретая красный цвет.