7. Бактериальные сферопласты и протопласты: методы получения, свойства, применение; l-формы бактерий и их характеристика.

Клеточная стенка не является жизненно важной структурой, так как в определенных условиях она может быть удалена и бактериальные клетки при этом существуют в виде протопластов или сферопластов. Протопластами называют клетки округлой формы, полностью лишенные остатков клеточной стенки и окруженные только цитоплазматической мембраной. Их образование характерно чаще для грамположительных бактерий. Сферопласты отличаются от протопластов тем, что у

них сохраняются остатки клеточной стенки, а образуются они преимущественно из клеток грамотрицательных бактерий. Протопласты и сферопласты можно получить в лабораторных условиях, обрабатывая клетки бактерий лизоцимом, разрушающим муреин; антибиотиками пенициллинового ряда или циклосерином, подавляющими синтез муреина. При снятии действующего на образование муреина фактора протопласты могут превращаться в L-формы. Сферопласты превращаются в нормальные бактериальные клетки, либо превращаются в L-формы, либо отмирают. Бактерии, частично или полностью лишенные клеточной стенки, но сохранившие способность к развитию, принято называть L-формами. L-формы образуются в результате несбалансированного роста нормальных бактериальных клеток в длину и толщину и поэтому плеоморфные. Они шаровидные, нитевидные, присутствуют и бесструктурные массы. В отличие от протопластов и сферопластов, клетки L-форм имеют хорошо развитую систему внутрицитоплазматических мембран, т. е. у них содержатся мезосомы. L-формы обладают пониженным уровнем метаболической активности по сравнению с исходными бактериями. Они нечувствительны к любым агентам, действующим на клеточную стенку. У L-форм не функционируют нормальные механизмы клеточного деления. В основном они делятся с образованием элементарных тел, которые отпочковываются от поверхности клетки или от мембраны вакуоли. Различают стабильные и нестабильные L-формы. НестабильныL-формы обладают элементами клеточной стенки и поэтому способны ревертировать в нормальные бактериальные клетки после исключения действия фактора, вызвавшего их образование. Стабильные L-формы

полностью лишены ригидной клеточной стенки, что сближает их с протопластами. Они крайне редко ревертируют в исходные бактериальные формы и существуют без изменений в различных условиях среды.

8. Понятие о поверхностных структурах бактериальной клетки; химический состав, организация и функции капсул, слизистых слоев, чехлов, фимбрий и пилей.

Ворсинки, или фимбрии, – поверхностные структуры, которые состоят из белка пилина и не выполняют функцию движения. Число фимбрий на поверхности клетки колеблется от 1–2 до нескольких тысяч, их имеют как кокковидные, так и палочковидные бактерии. Различают два типа фимбрий: общие и специфические. Фимбрии общего типа выполняют функцию прикрепления клетки к поверхности субстрата. Специфические ворсинки– половые пили, обнаруженные у клеток

так называемых доноров, т. е. у клеток, содержащих половой фактор(F-плазмиду) или другие донорспецифические плазмиды. Если в клетке бактерий находится половой фактор, то на их поверхности синтезируются одна-две половые F-пили на клетку. F-пили играют определяющую роль в образовании конъюгационных пар при переносе генетического материала от клетки донора в клетку реципиента.Многие микроорганизмы продуцируют на поверхности клетки слизистое вещество. В зависимости от толщины слизистого слоя принято различать микрокапсулу толщиной до0,2 мкм. Связь микрокапсулы с клеточной стенкой настолько прочна, что ее иногда предлагают рассматривать как элемент клеточной стенки. Макрокапсула представлена слоем слизи толщиной более0,2 мкм. Слизью называют вещество, окружающее клетку, имеющее аморфный, бесструктурный вид и легко отделяющееся от поверхности бактериальной клетки, а по толщине часто превосходящее ее диаметр. В большинстве случаев капсула образована полисахаридами. Капсулы же других видов бактерий состоят из полипептидов, представленных полимерами, в которых содержится много D- и L-форм глутаминовой кислоты. Примером такой капсулы является капсула бактерий Bacillus anthracis. Слизи по химической природе являются полисахаридами. Капсулы и слизи выполняют следующие функции: • защитную • создают дополнительный осмотический барьер;• способны выступать в качестве фактора вирулентности у некоторых бактерий • служат барьером для бактериофагов, препятствуя их адсорбции на клетках бактерий; • являются источником запасных питательных веществ; • объединяют клетки в цепочки, колонии; • обеспечивают прикрепление клеток к поверхности субстрата. Чехлы имеют сложную тонкую структуру; в их составе выявляют несколько слоев разного строения. Чехлы обычно имеют и более сложный химический состав. Например, чехол бактерий Sphaerotilis natans содержит36 % углеводов, 11 –гексо-замина, 27 – белков, 5,2 – липидов и0,5 – фосфора. Чехлы ряда бактерий, метаболизм которых связан с окислением восстановленных соединений металлов, часто инкрустированы их окислами.