Вопрос 4. Строение бактериальной клетки

Вопрос  1. Краткая история микробиологии.

17 век — открытие микроорганизмов Антони Левенгуком (1632 — 1723). В 1626 был сконструирован первый микроскоп, в котором Левенгук увидел в капле воды микроорганизмы. 18 век — Карл Линней (1707 — 1778) объединил все макроскопические существа в один род, который он назвал «хаос». 19 век — развитие микробиологии в качестве физиологической науки.  Этот период связан с именем Луи Пастера (1822 — 1895). Открытия Пастера: 1) изучение различных видов брожения и их возбудителей, открытия явления анабиоза, доказал, что микроорганизмы вызывают болезни пива, вина, гниение и распад мочевины. 2) изученные возбудителей заболеваний, открыты возбудители сибирской язвы, бешенства. Получена вакцина против бешенства. Он первый доказал что микроорганизмы сильно воздействуют на окр.среду, в том числе на человека и пищ.продукты. 1885 — изготовление первого автоклава. Основоположником современной бактериологии является Р. Кох (1843 — 1910). Работа Коха: доказательство бактериальной природы сибирской язвы, сфотографировал бациллы сибирской язвы и стал основоположником микробиологической фотографии, изучение туберкулеза и его возбудителя (палочки Коха); сконструировал осветительный аппарат, и стал окрашивать бактерии,!!ввел твердые питательные среды с желатином и агар-агар (полисахарид из ламинарии) – позволило получать микроорганизмы виде чистых культур.1905 — нобелевская премия. Робер Петри – чашка Петри. Тиндаль – многократное нагревание сред для их стерилизации (тиндализация). Бейеринк – школа физиологии микроорганизмов, выдлелил клубеньковые и азотофиксирующие бактерии.!Родоначальник русской микробиол.: Мечников Илья Ильич — основная причина старения — гнилостные микроорганизмы желудочно-кишечного тракта — разлагая белки выделяются токсины, которые сокращают жизнь, а молочно-кислые бактерии подавляют гнилостные; создал фагоцитарную теорию иммунитета (невосприим. к повторн. забол.)1908 — нобелевская премия. Ивановский Дмитрий Иванови ч (1864 — 1920) — открытие вирусов растений; вирус табачной мазайки- Начало вирусологии. Николай Федорович Гамалея (1859 — 1949) — открыл возбудителя холеры птиц (бактериолизин). Станция по прививкам против бешенства (Одесса). Виноградский Сергей Николаевич (1856 — 1953) — почвенная микробиология; основоположник с/х микробиологии. Открытие свободно живущих азотфиксаторов в почве (переводят азот атмосферы в аммиачную форму, доступную для растений). Ввел элективные среды. С.П. Костычев — изучение спиртового брожения и пр-во лимонной кислоты из сахара грибом Asp.niger. ОмелянскийВасилий Леонидович (1867- 1928) — первый учебник по микробиологии на русском языке.

Никитинский Яков Яковлевич (1871 — 1941) — организатор плехановской лаборатории; разработка программ и пособий. (курс пищевой микробиологии) С.А. Королев — микробиология молока и молочных продуктов.

Вопрос 2. Появление микроорганизмов среди организмов Земли.

До открытия микроорганизмов и еще долго после этого живой мир подразделялся на растения и животные. В 19 веке Э. Геккель выделил микроорганизмы в отдельное царство Protista. Позднее это царство разделили на высшие и низшие протисты (эукариоты и прокариоты). Исследования продолжались и вскоре было выделено еще одно царство Monera в которое были включены бактерии, актиномицеты, цианобактерии. В 1969 все живые организмы разделены на 5 царств: 1)Манера — одноклеточные — клеточная стенка, которая окружает нуклеиновую кислоту, внутри ДНК — прокариоты. 2)Протиста — одноклеточные и многоклеточные — возникновение клеточной мембраны, это дало возможность возникновению многоклеточных организмов — эукариоты. 3)Животные; 4)Растения; 5)Грибы. Делили по 2 критериям. Структурному и экологическому. По структурному: прокариоты(бактерии), одноклеточные и многоклеточные эукариоты. По экологическому: многоклеточные эукариоты разделили на растения(фототрофный тип питания), грибы(осмотрофный), животные(голозойный). Рассматриваемые нами микроорганизмы занимают 3 царства: протиста, манера и грибы. Кроме того мы рассматриваем вирусы, которые являются крупнейшими молекулами и то же время наименьшими формами живой материи. Их рассматривают как воспроизводящиеся в организме информационные молекулы, которые сами по себе микроорганизмами не являются.

Вопрос 3. Общая характеристика бактерий (форма и размер).

Размер всех микроорганизмов изменяется в микрометрах. Измеряются в микрометрах. 1мм = 100мкм. Средние данные: от 0,3 в ширину до 10 мкм. По форме клетки: 1) шаровидные бактерии — такую форму имеет подавляющее большинство бактерий; -микрококи или кокки — отдельные шаровидные клетки; - диплококи — клетки расположены по 2; -тетракокки — клетки расположены по 4; -стрептококи — цепочки; -сарцины — в пакеты; -стафилококи — в виде скоплений неправильной формы. 2)Палочковидные; бактерии (не образуют споры); бациллы (в неблагоприятных условиях образуют внутри клетки спору для их перенесения). 3)Извитые и спиралевидные — характеризуются разным числом витков; спириллы — от одного до нескольких витков; вибрионы — выглядят как изогнутые палочки, их можно рассматривать как неполный виток спирали. С развитием микроскопической техники открыты другие экзотические формы бактерий (разомкнутого кольца, с клеточными выростами, червеобразные, кристаллобразные).

Вопрос 4. Строение бактериальной клетки.

Развитие микроскопии и развитие способов подготовки препаратов позволили детально изучить тонкое строение бактериальной клетки. Клеточная стенка. У прокариот клеточная стенка состоит из пептидогликана, которого нет в эукариотных клетках. В зависимости от строения клеточной стенки прокариоты подразделяются на две группы: грамположительные и грамотрицательные. Клеточная стенка прокариот выполняет разнообразные функции: механически защищает клетку от воздействий окружающей среды, обеспечивает поддержание ее внешней формы, дает возможность клетке существовать в гипотонических растворах. В клеточной стенке расположены каналы, или диффузионные поры, для пассивного транспортирования веществ и ионов в клетку. Клеточная стенка препятствует проникновению в клетку токсических веществ. На внешней стороне клеточной стенки расположено много макромолекул, контактирующих с окружающей средой: специфические рецепторы для фагов, антигены, макромолекулы, обеспечивающие межклеточные взаимодействия при конъюгации, а также между патогенными бактериями и клетками и тканями высших организмов. Капсула — на поверхности клеточной стенки — состоит из полисахаридов. Микрокапсулы (менее 0,2мкм) и Макрокапсулы. Капсулы защищают клетку от механических повреждений, высыхания, создают дополнительный осмотический барьер, служат препятствием для проникновения фагов. Иногда капсула служит источником запасных питательных веществ. Слизь помогает прикреплению клеток к различным поверхностям. Цитоплазматическая мембрана — пропускает только те вещества, которые необходимы клетке в данный момент (избирательность). На ней расположено много ферментов. ДНК — расположена в цитоплазме, имеет вид замкнутого круга, носитель генетической информации вида. Рибосомы — состоят на 80% из РНК, функция — синтез белка. Мезосомы — получение энергии через ОВР.

Базальное тело — от него отходит жгутик. Вакуоли с запасными питательными веществами — жир, полифосфаты, капельки серы, Ворсинки — предназначены для размножения.