6 курс / Иммунология / Ivanov_I_F_Immunologia

41

Электронномикроско пическое изображение конъюгации у кишечной палочки; удлинённая клетка — донор, круглая — реципиент.

Споры и спорообразование. Споры – это особые формы существования некоторых

бактерий при неблагоприятных условиях внешней среды. Споры бактерий -

своеобразная форма покоящихся бактерий, форма сохранения наследственной информации в неблагоприятных условиях внешней среды и не является способом размножения, как у грибов. Спорообразование присуще грамположительным бактериям.

В отличие от вегетативных форм споры более устойчивы к действию химических,

термических факторов. Чаще всего споры образуют бактерии рода Bacillus и Clostridium.

Бациллы являются аэробами или факультативными анаэробами. Крупные и

среднего размера прямые или слабоизогнутые палочки, способные к образованию устойчивых к неблагоприятным воздействиям эндоспор (экстремальным температурам,

высушиванию, ионизирующим излучениям, химическим агентам). Диаметр споры, как правило, не превышают поперечник палочки. Не надо путать с термином,

характеризующим форму микроорганизма - баци́лла (палочка) (лат. bacilli, ед.

ч. bacillum илиbacillus — «палочка») — палочковидная бактерия.

42

этому морфологическому признаку, позже были реклассифицированы. Эндоспоры могут располагаться центрально, эксцентрально и терминально. Диаметр эндоспор часто

превышают диаметр клетки.

У грамотрицательных бактерий также обнаружена способность сохраняться в неблагоприятных условиях в виде некультивируемых форм. При этом нет типичного спорообразования, но в таких клетках замедлены метаболические процессы, невозможно сразу получить рост на питательной среде. Но при попадании в макроорганизм они

превращаются в исходные формы.

Рис. 23 Расположение спор.

Процесс спорообразования заключается в утолщении всех оболочек клетки. Они становятся плотными, клетка теряет воду, замедляются все ее пластические процессы.

Выделяют стадии образования споры: Подготовительная стадия сопровождается прекращением деления и увеличением количества липидных включений. Стадия предспоры обычно начинается бурно. В клетке появляется эллиптическая оболочка,

окружающая участок цитоплазмы с изменёнными плотностью и тинкториальными свойствами. Подобное образование обозначают терминами «предспора, проспора».

Третья стадия включает появление оболочки (обычно в течение 10 мин после образования предспоры) и ещё большее увеличение коэффициента светопреломления.

Стадия созревания споры сопровождается её уплотнением и снижением метаболической активности клетки. Образуются споры в течение 18-20 часов. При попадании споры в благоприятные условия она прорастает в вегетативную форму. В благоприятных условиях

43

споры прорастают за 4-5 часов.

Рис. 24. Цикл развития

спорообразующих бактерий:

в — деление вегетативных клеток; 1-7 стадии спорообразования: 1 — образование осевого хроматинового тяжа; 2 — образование споровой перегородки (септы); 3 — «поглощение» протопластом материнской клетки септированного участка цитоплазмы с ядром; 4 — формирование кортекса; 5 — начало формирования оболочки споры; 6 — завершение образования оболочки и созревание споры; 7 — лизис материнской клетки и освобождение спор; с — свободная зрелая спора; п — прорастание споры. Темные извитые нити — ДНК, красным цветом обозначены мембраны вегетативной клетки и споры, голубым — цитоплазма, желтым — клеточная стенка, синим — оболочка споры.

Вопросы для контроля знаний:

1.Строение прокариотической клетки

2.Основные отличия эукариот и прокариот

3.Строение клеточной стенки; отличие в строении клеточной стенки (кл.ст.) Гр+ и Гр- м.о. Понятие о тинкториальных свойствах. Назначение кл. ст.

4.Цитоплазматическая мембрана: строение, назначение. Мезосомы

5.Нуклеоид; особенности строения, назначение.

6.Рибосомы; назначение

7.Реснички; виды ресничек, понятие о фимбриях и пилях. Что такое адгезия? Что такое конъюгация?

8.Жгутики; назначение, классификация м.о. по расположению жгутиков.

44

9.Капсула: классификация, назначение

10.Споры: назначение, классификация. Понятие о бациллах и клостридиях; отличия

Лекция № 4

Морфология грибов, спирохет, простейших, риккетсий, микоплазм, вирусов.

Спирохеты

Форма

Спирохеты (spira - виток, chaite - волосы) представляют собой тонкие спирально извитые нити, изогнутые вокруг центральной оси, которая, по-видимому, является пучком слившихся фибрилл. Они относятся к порядку Spirochaetales.

Спирохеты имеют штопорообразную извитую форму. Они отличаются друг от друга характером и числом завитков, длиной клеток, а также другими морфологическими и физиологическими признаками. Спирохеты чрезвычайно полиморфны.

Структура

45

Бледная трепонема. Электронная микроскопия. Ультратонкий срез.

Увеличение 131000. ч - чехол; б - блефаропласт; ф - фибрилы;

Патогенные виды относятся к трем родам: Treponema, Borrelia, Leptospira, отличающимся друг от друга структурными особенностями, количеством завитков, типом движения и другими признаками. В структурном отношении клетки спирохет представляют собой цитоплазматические цилиндры, отграниченные цитоплазматической мембраной (ЦМ) от тонкой и эластичной клеточной стенки (КС), которая состоит из наружной мембраны и пептидогликанового слоя. Между ЦМ и цитоплазматическим цилиндром спирохет расположены фибриллы, состоящие, так же как и жгутики бактерий, из белка флагеллина.

У трепонем и боррелий имеется два пучка фибрилл, прикрепленных к дисковидным образованиям - блефаропластам, расположенным на обоих концах цилиндра и направленных навстречу друг другу. У лептоспир единичные фибриллы прикреплены на концах клетки к блефаропластам. Фибриллы обеспечивают разные типы движения спирохет: поступательное, вращательное и сгибательное. В процессе движения спирохеты образуют петли, завитки, изгибы, которые получили название вторичных завитков.

Окраска

Спирохеты, особенно трепонемы, в отличие от других бактерий плохо воспринимают анилиновые красители. Их, так же как простейших, окрашивают краской Романовского – Гимза или серебрением. Все спирохеты - грамотрицательные микроорганизмы. Однако лучше всего наблюдать спирохеты в живом виде при фазовоконтрастной микроскопии или в темном поле.

Патогенность

Патогенными для людей являются немногие. Различные виды - анаэробы,

факультативные анаэробы и аэробы. Большая часть спирохет - свободно живущие микроорганизмы, обитают как сапрофиты и в организме человека.

Патогенные для человека спирохеты являются представителями трех родов семейства

Spirochaetaceae: В род Treponema входят мелкие тонкие спирохеты с неглубокими завитками (в количестве 8—12). Эти спирохеты очень подвижны (возбудитель сифилиса -

Т. pallidum, возбудитель фрамбезии - Т. раllidum subsp. tenue, возбудитель пинты-Т.

46 carateum); Borrelia (возбудитель эпидемического возвратного тифа - В. recurrentis,

возбудители клещевого возвратного тифа - В. persica, В. hispanisa и др.) Спирохеты этого рода длиннее, имеют 3—8 крупных завитков с большей амплитудой. Среди спирохет рода

Leptospira (от leptos — малый, spiera — завиток) около 40 патогенных видов и большое количество сапрофитических форм, живущих в пресных водоемах. Лептоспиры имеют длину до 4—8 мкм и своеобразную структуру: завитки очень неглубокие и частые

(напоминают под микроскопом веревку), концы изогнуты в виде крючков и имеют пуговчатые утолщения. Образуя вторичные завитки при движении, лептоспиры приобретают вид букв S или С. L. interrogans вызывают у человека инфекционную желтуху. Род Leptospira семейства Leptospiraceae (возбудитель лептоспироза - L. interrogans).

Морфология риккетсий.

Риккетсии находятся в составе класса Rickеttsias и относятся к прокариотам. Они являются облигатными внутриклеточными паразитами, поражая членистоногих, птиц,

животных, человека. Их не удается культивировать па искусственных питательных средах. Риккетсии размножаются в живых клетках, лучше всего в желточном мешке куриного эмбриона (метод Кокса).

Риккетсии названы в честь американского исследователя Г. Риккетса, описавшего первого возбудителя заболевания, известного под названием пятнистой лихорадки Скалистых гор. Это своеобразные микроорганизмы, имеющие черты сходства с бактериями: задерживаются на бактериальных фильтрах, имеют клеточную стенку,

содержащую мурамовую кислоту, нуклеотид, рибосомы, окрашиваются по Граму,

Романовскому — Гимзе, Здродовскому или серебрением (по Морозову), размножаются так же, как бактерии, — поперечным делением, но этот процесс может происходить только внутри клеток.

47

Жизненный цикл риккетсий зависит от жизнедеятельности клетки-хозяина и складывается из двух стадий: вегетативной и покоящейся (элементарные тельца).

Риккетсии, находящиеся в вегетативной стадии (рис. 4) активно размножаются путем бинарного деления и обладают активной подвижностью, по-видимому, обусловленной жгутиковыми структурами. Риккетсии покоящейся стадии (элементарные тельца) имеют сферическую форму и они не активны.

Порядок Rickettsiales включает виды патогенные для теплокровных животных и человека, переносчиками служат вши, блохи, клещи. Заболевания называются риккетсиозами. Большинство болезнетворных для человека видов риккетсий входит в состав семейства Rickettsiaceae , роды Rickettsia , Rochalimaea , Coxiella , вызывая эпидемический сыпной тиф ( Rickettsia prowazekii ), Ку-лихорадку ( Coxiella burnetti ),

волынскую лихорадку ( Rochalimaea guintana ), лихорадку цуцугамуши ( Rickettsia tsutsugamushi ) и другие. Паразитирующие виды ассоциированы с ретикулоэндотелиальными клетками и клетками эндотелия сосудов или эритроцитами.

Морфология грибов.

Грибы – многоклеточные или одноклеточные гетеротрофные эукариотические микроорганизмы с клеточной стенкой.

Рост и строение грибов.

Выделяют два типа роста грибов – дрожжевой и мицелиальный (гифальный).

Дрожжевые грибы (дрожжи) имеют вид овальных клеток.

48

Дрожжеподобный гриб рода Candida образует псевдомицелий (фиолетовые клетки).

У большинства клеток грибов имеется клеточная стенка, отсутствует она лишь у зооспор и вегетативных клеток некоторых примитивных грибов. На 80—90 % она состоит из азотистых и безазотистых полисахаридов, у большинства основным полисахаридом является хитин, только у оомицетов — целлюлоза.

Вегетативное тело подавляющего большинства видов грибов (гифальные (плесневые)

грибы) — это мицелий, или грибница, состоящая из тонких бесцветных (иногда слегка окрашенных) нитей, или гиф, с неограниченным ростом и боковым ветвлением. Гифы

низших грибов клеточных перегородок не имеют. Гифы высших грибов перегородки имеют. Гифы растут апикально и обильно ветвятся. Грибница обычно имеет большую общую поверхность, так как через неё осмотическим путём всасывается пища..

Мицелий обычно дифференцируется на две функционально различные части:

субстратный, служащий для прикрепления к субстрату, поглощения и транспортировки воды и растворенных в ней веществ, и воздушный, поднимающийся над субстратом и образующий органы размножения. В процессе приспособления к различным условиям обитания у грибов возникают многочисленные видоизменения мицелия, одно из них

гаустории, характерные для грибов-паразитов, представляют собой специальные выросты мицелия, проникающие в клетки хозяина и поглощающие из них питательные вещества.

49

Строение гриба рода а) Aspergillus, б) Penicillium (рисунок).

Высшие грибы рода Penicillium (фото).

Питание грибов.

Все грибы являются гетеротрофными организмами. Минеральные вещества гриб способен усваивать из окружающей среды, однако органические он должен получать в готовом виде Грибы не способны усваивать крупные частички пищи, поэтому всасывают исключительно жидкие вещества через всю поверхность тела, при этом огромная площадь поверхности мицелия оказывается весьма выгодной.

50

Высшие грибы рода Aspergillus (фото).

По способу питания различают две основные группы грибов: сапротрофы и симбионты.

Для последних характерен паразитизм и мутуализм. К сапротрофам относится большинство шляпочных и плесневых грибов, а также дрожжи. Обширная система ветвящихся гиф позволяет им тесно контактировать с субстратом. Почти все клетки мицелия отделены от субстрата лишь тонкой клеточной стенкой. Пищеварительные ферменты, выделяемые грибами в окружающую среду, очень быстро воздействуют на материал субстрата и способствуют его частичному перевариванию вне грибной клетки.

Такой полупереваренный материал затем всасывается всей поверхностью клетки. Это называется внешнее пищеварение.

Размножение грибов.

У большинства грибов выделяют половой и бесполый типы размножения. Совершенные грибы – размножаются половым и бесполым путем. Несовершенные грибы –

размножаются только бесполым путем. В отличие от довольно однообразного вегетативного строения формы полового размножения очень разнообразны (на них основана классификация царства). Характерен плеоморфизм — наличие одновременно нескольких видов спороношений, например, бесполого и полового.