17

Министерство образования и науки Российской федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

Высшего профессионального образования

Московский Государственный Университет Пищевых Производств

(ФГБОУ ВПО «МГУПП»)

Институт Ветеринарной экспертизы, санитарии и экологии

Кафедра «Ветеринарно-санитарная экспертиза и биологическая безопасность»

Дисциплина «Ветеринарная микробиология и иммунология»

Курсовая работа

Тема: «Жгутики у бактерий»

Выполнила: студентка ИВЭСиЭ 3 курса группы 11-ВС-02/1

Баева Валерия Сергеевна

Проверил: д.в.н., профессор Скородумов Дмитрий Иванович

Москва 2013

План

Введение. 3

Историческая справка. 4

Жгутики прокариот 5

Расположение жгутиков. 5

Строение бактериального жгутика и базального тела. 6

Жгутик. 6

Базальное тело 6

Синтез жгутика. 6

Механизм движения. 8

Механизм торможения. 9

Направление движения бактерий. 10

Методы определения жгутиков. 13

Микроскопические методы. 13

Бактериологический метод. 14

Заключение. 15

Литература 16

Приложение 17

Введение.

В своей курсовой работе я рассмотрела литературу, описывающей бактериальные жгутики. Об этом есть множество трудов, но основной проблемой, рассматриваемой в них, является раскрытие его строения и истинного механизма движения жгутика. Исследование наличия жгутика также не просто так применяется в микробиологии: жгутики являются принадлежностью определенных видов бактерий, в связи с этим данный признак приобрел особое значение для отличия бактериальных видов.

Он настолько мал, что даже под мощным микроскопом его трудно разглядеть. Его можно сравнить с навесным лодочным мотором. Что же представляет собой бактериальный жгутик?

Из разных видов жгутиков бактериальные жгутики изучены, вероятно, лучше всего. Прикрепленный к стенке бактериальной клетки, жгутик вращается, заставляя микроорганизм двигаться вперед или назад, останавливаться и изменять направление. Замечено, что жгутики того или иного вида есть у половины всех известных бактерий.

«Инструкции» для построения бактериального жгутика и его двигателя хранятся в ДНК бактерии или другого микроорганизма. Этот бактериальный мотор состоит приблизительно из 40 протеинов, сравнимых с деталями обычного роторного двигателя. И весь этот молекулярный механизм собирается сам всего за 20 минут!

В одном труде пишется: «Бактериальный жгутик представляет собой молекулярный моторчик, который вращается со скоростью от 6 000 до 17 000 оборотов в минуту. И что особенно удивительно, ему хватает буквально четверти оборота, чтобы остановиться, изменить направление и затем вращаться в другую сторону со скоростью 17 000 оборотов в минуту» (The Evolution Controversy). В журнале «Нью сайентист» о бактериальном жгутике говорилось как о «ярком примере сложного молекулярного агрегата — замысловатой наномашине, не идущей ни в какое сравнение с тем, что изобретено людьми».

Историческая справка.

Определение движение бактерий складывалось на том основании, что пока окружающая среда остается неизменной, бактерии плавают беспорядочно, такое передвижение не имеет смысла, но совершенно однородной окружающая среда бывает редко даже в лабораторных условиях. Если среда неоднородна, бактерии в некоторых случаях могут определять эту неоднородность, тогда движение становится целенаправленным - это так называемые таксисы, которые можно рассматривать как элементарные поведенческие реакции.

Впервые на это явление еще в 90-х годах прошлого столетия обратили внимание немецкие ученые. Теодор Энгельманн обнаружил, что в водных микроскопических препаратах можно видеть, как некоторые бактерии скапливаются вокруг пузырьков воздуха, попавших под покровное стекло, тогда как другие от этих пузырьков убегают. В первом случае бактерии нуждались в молекулярном кислороде, а во втором он был для них вреден. Это явление получило название аэротаксиса. Вильгельм Пфеффер помещал в воду, содержащую бактерии, капилляр, наполненный раствором различных веществ. Иногда бактерии скапливались у окончания капилляра и даже набивались внутрь. Это явление определяют как хемотаксис. В опытах Пфеффера бактерий привлекали сахара или пептон - вещества, используемые ими в качестве пищи. Однако уже Пфеффер показал относительность целесообразности хемотаксиса: он помещал в капилляр с пептоном сулему - яд, который бактерии не замечали и, набиваясь в капилляр, умирали. После описанных наблюдений микробиологи на долгие годы потеряли интерес к изучению поведения бактерий, вероятно, потому, что в то время не было адекватных методов изучения этого явления.

Только в 60-х годах американский ученый Юлиус Адлер в университете штата Висконсин продолжил исследования хемотаксиса бактерий, уже, конечно, на совсем другом методическом уровне. Сразу же были обнаружены интереснейшие явления, и исследования поведения бактерий начали развиваться лавинообразно. В настоящее время в этой области накоплен огромный материал, объясняющий наблюдаемые явления с позиций биофизики, молекулярной биологии и молекулярной генетики.