Лекция 1. 2 сем

Рисунок 20. Строение ядра. Хроматин – ДНК + Гистоны

Митохондрия – энергетическая станция клетки. Окисление органических соединений и использование освобождающейся при их распаде энергии в синтезе молекул АТФ

Рисунок 21. Строение митохондрий.

Рисунок 22. Ультраструктура хлоропласта:

1.наружняя мембрана

2.межмембранное пространство

3.внутренняя мембрана 4. строма (жидкость)

5.тилакоид с просветом (люменом) внутри

6.мембрана тилакоида

7.грана (стопка тилакоидов)

8.тилакоид (ламела)

9.зерно крахмала

10.рибосома

11.пластидная ДНК

12.пластоглобула (капля жира)

Пластиды Лейкопласты — неокрашенные пластиды, как правило выполняют запасающую

функцию. В лейкопластах клубней картофеля накапливается крахмал. Лейкопласты высших растений могут превращаться в хлоропласты или хромопласты.

Хромопласты — пластиды, окрашенные в жёлтый, красный, зеленый или оранжевый цвет. Окраска хромопластов связана с накоплением в них каротиноидов. Хромопласты определяют окраску осенних листьев, лепестков цветов, корнеплодов, созревших плодов.

Хлоропласты— пластиды, несущие фотосинтезирующие пигменты —хлорофиллы. Имеют зелёную окраску у высших растений, харовых и зелёных водорослей. Набор пигментов, участвующих в фотосинтезе (и, соответственно, определяющих окраску хлоропласта) различен у представителей разных таксономических отделов. Хлоропласты имеют сложную внутреннюю структуру.

Хлоропласт

Эндоплазматический ретикулюм

•Трансляция белков,

•синтез и транспорт липидов и стероидов.

•содержит внутриклеточный запас кальция

Рисунок 23. Эндоплазматический ретикулюм

Рисунок 24. Аппарат Гольджи

Аппарат Гольджи

•выведение веществ, синтезированных в эндоплазматическом ретикулуме

•созревание и транспорт белков плазматической мембраны;

•созревание и транспорт секретов;

•созревание и транспорт ферментов лизосом.

Лизосомы - один из видов везикул. Расщепление белков, углеводов, липидов и нуклеиновых кислот

построение миелиновой оболочки нервных волокон, метаболизме фитановой кислоты и т. д.

выражен слабо. Функции - поддержание и адаптация формы клетки ко внешним воздействиям, экзо- и эндоцитоз, обеспечение движения клетки как целого, активный внутриклеточный транспорт и клеточное деление.

Цитоскелет образован белками.

В цитоскелете выделяют несколько основных систем: микрофиламенты, промежуточные филаменты, микротрубочки

Рисунок 26. Цитоскелет

Рибосомы.Трансляция - биосинтезбелка из аминокислот по заданной матрице на основе генетической информации, предоставляемой матричной РНК

Рисунок 27. Рибосома

Клеточная оболочка

•Над плазматической мембраной клетки могут располагаться надмембранные структуры. С внутренней стороны – субмембранные структуры.

•У животных это гликокаликс (белково-углеводный комплекс на внешней поверхности клеток, состоящий их протеогликанов, гликопротеинов и гликолипидов)

•у растений, грибов и бактерий – клеточная стенка.

•У бактерий – белково-полисахаридный комплекс муреин.

Клеточная стенка

• жёсткая оболочка клетки, расположенная снаружи от цитоплазматической мембраны и выполняющая структурные, защитные и транспортные функции.

•Обнаруживается у большинства бактерий, архей, грибов и растений.

•Животные и многие простейшие не имеют клеточной стенки.

Клеточные стенки прокариот. По строению и химическому составу клеточная стенка прокариот резко отличается от таковой клеточной стенки эукариотных организмов.

В ее состав входят специфические полимерные комплексы, которые не содержатся в других клеточных структурах - пептидогликан (муреин)

В зависимости от строения клеточной стенки прокариоты, относящиеся к эубактериям, делятся на две большие группы.

•грамположительные и

•грамотрицательные.

Метод Грама предложен в 1884 году датским врачом Г. К. Грамом.

«.. я публикую метод, несмотря на то, что знаю, что сейчас он имеет недостатки и несовершенен; но я также надеюсь, что в руках других исследователей он превратится во что-то полезное»

Рисунок 28. Ганс Кристиан Грам

Грамположительные бактерии окрашиваются комплексом генцианового фиолетового с йодом в темно фиолетовый цвет.

Грамотрицательные бактерии обесцвечиваются спиртом, теряя комплекс генцианового фиолетового с йодом, и хорошо поглощают фуксин. В мазках они окрашиваются в малиново-красный цвет.

Грамположительны кокковые (кроме представителей рода Neisseria) и споровые формы бактерий, а также дрожжей, они окрашиваются в иссиня-чёрный (тёмно-синий) цвет.

Грамотрицательны многие неспоровые бактерии, они окрашиваются в красный цвет, ядра клеток приобретают ярко-красный цвет, цитоплазма — розовый или малиновый.

Грамположительные бактерии

•Специфичность состава и строения пептидогликана у различных видов бактерий — важный таксономический признак.

•Клеточная стенка грамположительного типа состоит исключительно из толстого слоя

•Клеточная стенка грамположительных эубактерий плотно прилегает к ЦПМ в отличие от клеточной стенки грамотрицательных видов

Грамотрицательные бактерии У грамотрицательных - содержание пептидогликана значительно меньше (1-10%). Слой

пептидогликана существенно тоньше.

Клеточная стенка цианобактерий, сходная с таковой грамотрицательных эубактерий, содержит от 20 до 50% этого гетерополимера между ним и плазматической мембраной находится периплазматическое пространство, а снаружи клетка окружена еще одной мембраной, представленной т. н. липополисахаридом, его компоненты (гликолипиды) обусловливают.

Рисунок 29. Окраска по Граму: Staphylococcus aureus (грамположительные кокки) и Escherichia coli (грамотрицательные бациллы)

Рисунок 30. Клеточная стенка грамположительных (А) и грамотрицательных (Б) эубактерий: 1 - цитоплазматическая мембрана ; 2 - пептидогликан ; 3 - периплазматическое пространство ; 4 - наружная мембрана; 5 - цитоплазма, в центре которой расположена ДНК.

Кислотоустойчивые бактерии

•Клеточная стенка некоторых бактерий содержит большое количество липидов и восков, делающих их устойчивыми к последующему после окрашивания обесцвечиванию (например, Mycobacterium или Nocardia).

•Их трудно окрашивать по Граму (рассматривают как грамположительные).

•Для их окраски применяют метод Циля-Нильсена.

•Методы неприемлемы для окраски микоплазм (нет клеточной стенки) или спирохет (клеточная стенка тонкая и легко разрушается при окрашивании).

•Стенки архебактерий не содержат муреина и состоят из особого пептидогликана, кислого гетерополисахарида или белка.

Клеточные стенки грибов. Клеточные стенки грибов состоят из хитина и глюканов

Капсула. Клеточная стенка многих бактерий сверху окружена слоем слизистого материала — капсулой. Толщина капсулы может во много раз превосходить диаметр самой клетки, а иногда она настолько тонкая, что ее можно увидеть лишь в электронный микроскоп

— микрокапсула.

Капсула состоит из экзополисахаридов.

• Структурной основой капсулы служат линейные или разветвлённые полигликаны и полипептиды.

•До 99 % капсулы составляет вода

•Поверхность колоний бактерий, имеющих капсулу, выглядит гладкой, влажной и блестящей

•Функции капсулы различаются у непатогенных и патогенных бактерий

Рисунок 31. Бактерии, окруженные капсулой

Протоплазма – все, что находится внутри клеточной мембраны (плазмалеммы), включая ядро.

Цитоплазма – содержимое клетки за исключением ядра.

Цитозоль - внутриклеточная жидкость, матрикс цитоплазмы, гиалоплазма — жидкость, находящаяся внутри клеток.

Вопросы для самопроверки

1.Что изучает микробиология?

2.Каковы задачи микробиологии?

3.Назовите объекты исследования микробиологии.

4.Каковы основные свойства микроорганизмов?

5.Какие периоды в развитии микробиологии Вам известны?

6.Охарактеризуйте морфологический период развития микробиологии.

7.Почему Антоний Ван Левенгук по праву считается основоположником микробиологии?

8.Какие открытия совершил Луи Пастер?

9.Какой ученый установил, что процессы брожения имеют микробиологическую природу и каждый вид брожения обусловлен своим специфическим возбудителем?

10.Когда и кем была предпринята первая попытка систематизации микроорганизмов?

11.Какие разделы микробиологии существуют в настоящее время?

12.Какой вклад в развитие микробиологии внес немецкий ученый Роберт Кох?

13.Какие открытия совершил И.И. Мечников?

14.Кто из отечественных ученых является основоположником вирусологии?

15.Охарактеризуйте современный период в развитии микробиологии.