3. Коньюгация.

Конъюгация происходит при непосредственном контакте бакте­риальных клеток и предусматривает направленный перенос генети­ческого материала из клетки-донора в клетку-реципиент.

Способность бактерий к конъюгации связана с наличием у них полового F-фактора, относящегося к числу конъюгативных плазмид. Бактери­альные клетки, содержащие F-фактор, отличаются от остальных клеток рядом свойств: измененным поверхностным зарядом и спо­собностью синтезировать дополнительные поверхностные струк­туры F-пили.

Процесс конъюгации начинается с прикрепления конца F-пили клетки-донора к клетке-реципиенту. В течение нескольких минут клетка-донор и клетка-реципиент сближаются, возможно, за счет со­кращения F-пили и вступают в непосредственный контакт. Через питоплазматический мостик по каналу сокращенной F-пили, менее чем за 5 мин, происходит передача полового F-фактора, независимо от бактериальной хромосомы, из цитоплазмы клетки-донора F⁺ в цитоплазму клетки-реципиента F . При этом клетка-донор не теряет своей донорной способности, так как в ней остаются ко­пии F-фактора

Прокариоты и окружающая среда

1. Влияние физических факторов среды на бактерии

1. Влажность.

Большинство бактерий при влажности среды свыше 20% раз­виваются нормально.

Высушивание бактерий приводит к обез­воживанию цитоплазмы клетки, почти полному прекращению про­цессов метаболизма и в конечном итоге к переходу микробной клетки в состояние анабиоза.

Однако и в условиях глубокого иссушения бактерии сохраня­ют жизнеспособность. Достаточно сказать, что микобактерии тубер­кулеза сохраняют жизнеспособность в высохшей мокроте больного более 10 месяцев, споры бацилл сибирской язвы в сухом состоя­нии выживают до 10 лет.

2. Температура.

Прокариоты не имеют физиологического механиз­ма, регулирующего температуру клетки, и, следовательно, их жизне­деятельность непосредственно зависит от температуры окружающей среды.

Для бактерий, как и для любых других организмов, суще­ствует свой температурный диапазон.

На основании температурного диапазона все прокариоты подразделяются на 3 группы: психрофилы, мезофилы и термофилы.

Психрофилы (от греч. psychros — холод, phileo — люблю) представлены бактериями, развивающимися при низких температу­рах от — 5 до 20—35° С. Среди них выделяют подгруппу

• облигатных психрофилов, неспособных расти при температуре выше 20 °С. Это бактерии, постоянно обитающие в условиях низких температур — в воде глубоких озер, северных морей и океанов.

• факультативные психрофилы — бактерии, приспособившиеся к действию переменных температур от —5 °С до 20—35 °С. Они населяют зону умеренного климата с резкими температурными колебаниями зимы и лета.

Механизм действия низкой температуры на микробную клетку заключается в затормаживании в ней процессов метаболизма, пре­кращении роста и размножения и переходе микроба в сос­тояние анабиоза.

К мезофилам (от греч. mesas — средний) относится подавляю­щая масса прокариот, для которых температурный диапазон лежит в пределах 10—47° С, при оптимальных температурах 30— 40° С. В эту группу входят многие патогенные бактерии, вызываю­щие заболевания теплокровных животных и человека; имеющие тем­пературный оптимум около 37° С.

Термофилы (от греч. thermos — тепло, жар) составляют достаточно обширную и разнообразную группу бактерий, растущих в температурном пределе от 10 до 55—60" С. Они выделяются из навоза, торфа, почвы и воды горячих источников. Среди них имеются

• факультативные термофилы, одинаково успешно разви­вающиеся как при температуре 55—60" С, так и при 10—20° С.

• облигатные термофилы, не способные к росту при температуре ниже 40^е С. Клеточная стенка, мем­браны, рибосомы термофилов обладают высокой термостабиль­ностью, а ферментные системы бактерий этой группы имеют тем­пературный оптимум в пределах 70° С.

В отличие от низких температур, высокие температуры оказы­вают более губительное действие на микробную клетку. При повы­шении температуры выше максимального предела наблюдается выделение РНК из клетки, нарушается активность ферментных систем, происходит денатурация белков, что в конечном счете вы­зывает необратимую деградацию клеточных структур.