Окраска ядерного материала клеток

1.Из суточной культуры бактерий приготовить суспензию и нанести мазок на предметное стекло.

2. Мазок высушить на воздухе и зафиксировать смесью Никифорова в течение 2–3 мин.

3. Для фиксации мазка на дно чашки Петри нанести 2–3 капли фиксатора, а предметное стекло поместить на обрезки стекла мазком вниз.

4. Далее мазок подвергнуть гидролизу в 1 н растворе HCl при t=60 ˚С 2–3 мин и немедленно тщательно промыть препарат водой.

5. Затем мазок залить 1%–м раствором формалина на 1,5 мин и вновь промыть водой.

6. Мазок окрасить 1%–м водным раствором основного фуксина 1–2 мин, промыть водой, высушить на воздухе и микроскопировать в иммерсионной системе

метод Романовского–Гимза. Этот метод служит для одновременного выявления ядерных элементов и волютина. Окраска препаратов производится следующим образом.
1. Препарат фиксируют метиловым спиртом, спирт-формолом или жидкостью Карнуа. В последнем случае для удаления следов уксусной кислоты промывают спиртом и тщательно высушивают на воздухе.
2. Обрабатывают краской Романовского–Гимза в течение 1–24 час. Для приготовления указанной краски пользуются слегка 3. Окрашенный препарат ополаскивают в воде pH 7,2 и исследуют.
Результаты – ядерные элементы окрашиваются в краснофиолетовый цвет, цитоплазма – в слабый розовый.
Метод Пешкова. С целью выявления протоплазмы бактерий в возрасте 18–24 час, плохо окрашиваемых по Романовскому–Гимза, предложено после обработки указанной краской докрашивать препараты бактерий подкисленным раствором светлого зеленого. В результате такой окраски протоплазма бактерий окрашивается в яркий зеленый или сине-зеленый цвет, ядерные элементы – в красно-фиолетовый.

13. биологические мембраны

Клеточная мембрана - это неотъемлемый компонент любой клетки. Ее роль в первую очередь состоит в том, чтобы отграничить внутреннее пространство клетки от внешней среды. Во внешней клеточной мембране (цитолеме) функционируют транспортные белки, рецепторы. Структурной основой всех мембран являются липиды, в частности фосфолипиды, представленные двумя соединениями фосфодиацилглициринами и сфингомиелинами.

Мембраны представляют собой плоские образования толщиной в несколько молекул (60-100 Å). Основу составляет липидныйбислой, где гидрофильные головки обращены к воде внутри и снаружи клетки, а гидрофобные хвосты из жирных кислот как бы выталкиваются из. Отдельные участки мембраны, липиды которых содержат больше насыщенных ЖК находятся в жестком состоянии, другие, где содержится больше ненасыщенных ЖК, в более расплавленном. Между ацилными цепями липидногобислоя содержится холестерол, он препятствует их кристаллизации, т.е. поддерживает состояние текучести.

Мембрана благодаря жидкокристаллической структуре она является двухслойным раствором, в котором липиды способны диффундировать как параллельно поверхности мембраны, так и из одного монослоя в другой.

В структуру мембран обязательно входят В зависимости от прочности связи с мембраной различают периферические и интегральные белки. Интегральные белки располагаются между липидами монослоя или пронизывают весь бислой, часто возвышаясь над поверхностью мембраны. Периферические белки связаны с мембранами электростатическими и водородными связями и часто взаимодействуют таким образом с интегральными белками.

Углеводы в составе мембран не представлены самостоятельными соединениями, а обнаруживаются только в соединении с белками (гликопротеины) или липидами (гликолипиды)

Функции биологических мембран следующие:

Отграничивают содержимое клетки от внешней среды и содержимое органелл от цитоплазмы.

Обеспечивают транспорт веществ в клетку и из нее, из цитоплазмы в органеллы и наоборот.

Выполняют роль рецепторов (получение и преобразование сигналов из окружающей среды, узнавание веществ клеток и т.д.).

Являются катализаторами (обеспечение примембранных химических процессов).

Участвуют в преобразовании энергии.

2
ФИЛАB1 Aquificae
Т.Р. (Aquifex)

Г- прям палоч.Подвиж и неподвиж. Хемолитотрофы,есть и факультхемеоорганотроф. Дых тип метаболизма. Аэробы.Микроайр.Анаэробы.Термофилы и экстр термофилы опт 70-85.макс 95.пш=5,5-8.Обит в термаль источниках, подводнгидротермах. Выдел из образцов взятых в Японии,наКамчатке.Сев Америки.

ФИЛАВ2 Thermotogae
Т.Р. ( Thermotoga )

Г- неспороообрпалочки,одиноч и в цепочке.Хемоорганогетеротрофы. Бродтльный тип метабол. Облигат анаэробы. Термофилы и экстр термоф опт 65-80,макс 90. Пш=6,5-7,5. В оболочке имеется белковый слой, котор одевает # и обрбулавовформу.Обит в назмен тер источ.,подвгидротерм,подзводах.нефтскважинах.космополиты.

4. ФИЛАВ3 Thermodesulfobacteria
Т.Р. (Thermodesulfobacterium )

Г- прямые палочки.Одиноч и в цепочк.Подвижные и неподвижные. Хемоорганогетеротрофы. Дых тип метабол. В кач-веакцеп е исп тиосульфат. Облиг анаэробы. Термофилы и экстр термофилы опт 65-70,макс 85.пш=7.Выдел из темральныхисточников,изподзводых,нефтя-х скважин на побережье каспийского моря.Сев. моря. Сев. Америки

ФИЛА В4 «Deinococcus–Thermus

Условнобознач по 2 типовым родам: (Deinococcus и Thermus). 1 Класс Дейнококки. Входят 2 порядка 1 Дейнококкалес: Г- прямые палочки,одиноч или в цепочках.,обр-т тетрады или пары. Неподвиж. Клеточная ст.Г-,но дает + окрашив по Граму. Хемоорганогетеротрофы. Дых.типматабол.Аэробы. Мезофилы опт 25-35 и термофилы 45-50.пш=6,5-8. Облуникальн устойчивость к радиации.Мезофильндейнококки встреч повсместно. Термалес: Г- прямые палочки, разной длины,окраш в желтый или красный цвет.Хемоорганогетеротрофы. Термофилы или умер.термофилы. Выдел из прирород или антропогенных термальн источников. В отл от дейнококков не облад. Устойчивость к радиациям.

6. ФИЛАВ5 Chrysiogenetes
Т.Р. Chrysiogenes

Впервые выдел из рудных вод. Г- одиночные изогнутые палочки, с закругле концами. Дочерние ## обр-т S или Wобр-е фигуры. Активно плавают при помощи монополярного жгутика. Способны к роению.Хемоорганогетеротрофы. Дых тип метабол. Облигатные анаэробы.Мезофилл опт роста 25-30. Пш=7,0-9,4.Выделен из очистных сооружений золотого прииска в Австралии.

ФИЛАВ6 Chloroflexi
Т.Р. (Chloroflexus)

Относится к аноксигенным автотрофам. Подраздел на 2 порядка:1-Хлорофлексалес,2- Герпетосифоналес. 1-Аноксигенный фототроф, нитчатой формы. Г-морфотип, но принадл к даномуморфотипу не очевидно. Неветвтрихомы,не пост длины, состоящ из не дифференц ##, окруж тонким чехлом. Подвижны за счет скольжения.Облигат или факультфототрофы. Содержат бактериохлорофа,с,д. Анаэробы. Термофилы52-60.пш=7,6-8,5. Выдел из гидротерм природного и антропогенного происхождения. Космополиты.Часто входят в состав цианобактериальных матов. 2-Г-,## окр в желтый или оранжевый цвет. Обр-т неветвящ трихомы, с недифферинц ##, окружтониким чехлом, пдвижны за счет скольжения. Хемоорганогетеротрофы. Дых тип метабол. Мезофиллы и термофилы опт 60-80.пш=8-9. Выдел из почв,из активного ила очистных сооружений. Космополиты.

8. ФИЛАВ7 Thermomicrobia
Т.Р. (Thermomicrobium)

Г- морфотип.Короткие палочки, одиночные или в парах. ##,окраш в розовый цвет.Клеточ стенка лишена муреина. Плеоморфен, # имеет гантеливидную форму. Лишен подвижности. Хемоорганогетеротрофы. Дых тип метаболизма. Облигатный аэроб. Экстремальный термофил опт 70-75, мак 80. Пш=8,2-8,5. Выдел из горячего источника в Йеллоустоунском парке.

ФИЛАВ8 Nitrospirae
Т.Р. (Nitrospira). Относ 4 рода. Все обладГ-морфотипом,норазлич по физиологии.: 1род- Нитроспира:Одиночныекл. вибриойдной или спиралевидной формы. Неподвижные, Хемолитотрофы.Встреч в морской воде и почве. 2 род-Лептоспириллум: одиночные ## вибриодной или спиралевидной формы. Активно плавают при помощи полярного жгутика. Облигатный хемолитотроф. Использ катионы железа и желосодерж сульфидные минералы кач-ве донора О2. Мезофилы опт 30-37 и термофилы. Ацидофилыпщ 1,3-2,0.Космполиты.

3род-Кандидатус «Магнетобактериум»:Одиночн палочки или соб в цепочки, плавают при помощи полярного пучка жгутиков. Хемолитотрофы. Мезофиллы опт 25. Микроаэробы и анаэробы. Выделены из ила пресноводных водоемов в Германии и Бразилии. 4 род-Термодесульфовибрио:Вибриоидной формы, Одиночные или в цепочках.Подвижны, монополярныеполитрихи. Хемоорганогетеротрофы. Дых тип метабол.В некоторых случ способны к брожению. Термофилы опт 65. Пш-6,8-7,0. Строгие анаэробы. Выделен из гидротерм в Йеллоустоунском парке. ПАРАДОКСАЛЬНАЯ ФИЛА.

10. ФИЛАВ9 Deferribacteres
Т.Р.1 род- ( Deferribacter ). Прямые одиночные палочки,неподвижные. Хемоорганогетеротрофы. Дых тип метабол. Облигатные анаэробы. В кач-ве акцептора е испFe, Mn, NO. От мезофиллоы до термофилов с опт 35-60.Пш=6,5.Выделены из проб, отобранных из нефтяных скважин северного моря.2 род-Флексистипес: Гибкие длинные одиночные палочки, Хемоорганогетеротрофы. Бродильный типа метаболизма. Умеренные термофилы опт 45-50,Пш=6-8 галофиллы. Выдел из проб,взятых в красном море на глубине 2 км. 3 род-Геовибрео: Кл. вибриоиднойформы,одиночн или в цепочках. Плавают при помощи полярного жгутика. Хемоорганогетеротрофы. Дых тип метаболизма. Облигатные анаэробы. Мезофиллы опт 35. Нейтрофилы пш=7. Выделены со дна котлована, загрязнен нефтепродуктами штат Оклахома
,США. 4 род-Синергистес: Овальные одиночные палочки, лишенные подвижности. Хемоорганогетеротрофы, сбраживаютаминокислоты.Облигатные анаэробы. Умеренные термофилы и ацидофиллы,опт не установлены. Выделены на Гавайских островах из рубца КРС.,безболезненно питающегося ядовитым бобовым растением.США.

УМЕРЕННО- ПАРАДОКСАЛЬНАЯ ФИЛА,наиб контрастным представителем явл Синергистес.

15. М\о не имеют специальных органов питания. Поступление питатеьных веществ, воды в клетку и выделение продуктов обмена происходит через всю поверхность клетки. Проникновение питательных веществ осуществляется за счет осмоса и диффузии.1)Пассивная диффузия- перемещение веществ через толщину мембраны в результате чего выравнивается внутренняя концентрация веществ и осмотическое давление по обе стороны.Таким путем проникают пит.вещ-ва в клетку, т.е. по градиенту от большей концентрации к меньшей без потери энергии.2)Облегченная диффузия- проникновение пит.вещ-в в клетку с помощью активного переноса их особыми молекулами со специфич.переносчиками-пермиазы. Это вещ-ва ферментной природы, котор локализованы в ЦПМ и обладают специфичностью. Каждая пермиаза адсорбирует соответств. питательные вещ-ва. 3) Активный транспорт-осуществляется с помощью пермиаз, с затратой энергией т.к. он протекает против градиента концентрации. 4) Химическая модификация- способ переноса веществ, получил название переносов радикала или транслакации вещества. транслокация радикалов — активный перенос химически измененных молекул, которые в целом виде не способны проходить через мембрану. В переносе радикалов участвуют пермеазы.

9. Важнейшие отличительные признаки эукариот и прокариот: Эукариоты представляют собой надцарство живых организмов.В переводе с греческого языка«эукариот»обозначает «владеющий ядром». Соответственно эти организмы в своем составе имеют ядро, в котором закодирована вся генетическая информация. К ним относятся грибы, растения и животные. Прокариоты –это живые организмы,в клетках которых ядро отсутствует.Характерными представителямипрокариот являются бактерии и цианобактерии.Время возникновения:Первыми приблизительно 3,5 миллиарда лет тому назад возникли прокариоты, которые через 2,4 миллиарда лет положили начало развитию эукариотических клеток.

Размер:

Эукариоты и прокариоты сильно отличаются по размеру друг от друга. Так диаметр эукариотической клетки – 0,01-0,1 мм, а прокариотической – 0,0005-0,01 мм. Объем эукариота порядка 10000 раз больше, чем объем прокариота.

ДНК:Прокариоты имеют кольцевую ДНК, которая располагается в нуклеоиде. Эта клеточная область отделена от остальной цитоплазмы при помощи мембраны. ДНК никак не связана с РНК и белками, отсутствуют хромосомы.

ДНК эукариотических клеток линейная, располагается в ядре, в котором имеются хромосомы.

Клеточное деление эукариот и прокариот:

Прокариоты размножаются в основном простым делением пополам, в то время как эукариоты делятся при помощи митоза, мейоза или сочетанием этих двух способов.

Органеллы:

У эукариотических клеток имеются органеллы, характеризующиеся наличием собственного генетического аппарата: митохондрии и пластиды. Они окружены мембраной и имеют способность к размножению посредством деления.

В прокариотических клетках также встречаются органеллы, но в меньшем количестве и не ограниченные мембраной.

Фагоцитоз:

Эукариоты, в отличие от прокариот, имеют способность к перевариванию твердых частиц, заключая их в мембранный пузырек. Существует мнение, что эта особенность возникла в ответ на необходимость полноценно обеспечить питанием клетку во много раз большую прокариотической. Следствием наличия у эукариот фагоцитоза стало появление первых хищников.

Двигательные приспособления:

Жгутики эукариот имеют достаточно сложное строение. Они представляют собой тонкие клеточные выросты, окруженные тремя слоями мембраны, содержащие 9 пар микротрубочек по периферии и две в центре. Имеют толщину до 0,1 миллиметра и способны изгибаться по всей длине. Кроме жгутиков, для эукариот характерно наличие ресничек. Они по своей структуре идентичны жгутикам, отличаясь только размером. Длина ресничек не более 0,01 миллиметра.

Некоторые прокариоты также имеют жгутики, однако, очень тонкие, около 20 нанометров в диаметре. Они представляют собой пассивно вращающиеся полые белковые нити.

1. Левенгук впервые открыл бактерии и сконстриурировал микроскоп, с помощью которого описал клетки крови.

Эйлер-сконструир ситема линз

Линг и Рудольфи-получили нобелевсакую премию за открытие клеточной оболочки.

Монтельгауэр-доказал индивидуальность клетки.

Горянинов-высказал,что «клетка»универсальная единица организации живых организмов.

Пуркинье-описал клеточное ядро

Браун-впервые ввел термин «нуклеуз»

1838-Шванн и Шлейдон-клеточная теория

1859-Вирхов-«всякая клетка из клетки»

1874-Крануа-ввел понятие «биология клетки»

1884-Истрасбургер и Чертович-независимо др от др высказали, что наследств признаки заключены в ядре.

Мечников открыл фагоцитоз.

1908-Зигентоф и Келер-люминисцентная микроскопия

Первый электр микроскоп-Кноль и Русско

1930-Ланштейнер-группы крови

1931-Ванбург-открытие ферментов дыхания

1962-Уотсон и Крик, откр ДНК.

3. Систематика-наука о многообразии и связи м/о. Одн из задач С.-это распределениемножества организмов по группам. Для хар-ки использ разнообразные признаки:иммунологич,биохимич и т.д.

Основная таксномич категория-вид. Вид-это гр.организмов близкихмежду собой,имеющие общий корень происхождения.На данном этапе харатеризуются опр.морфологич,биохимич,физиологич признаками.

Штамм-бактериальная культура одного вида,выдел из разных мест обитания.

Клон-культура выдел из одной клетки.

Систематика делится на филогенетическую(естественная)-в основе лежит установление родств связей.

Практическая(искусственная)-цель которой явл выявление сходства между организмами.и установ к опр.группе.

Существ 3 филума:

1.Бактрия

2.Эукариота

3.Археи

5. Микроскопия в темном поле –для данной микроскопии необх конденсор, Темнопольная микроскопия используется для изучения живых неокрашенных микроорганизмов.

Фазово-контрастная микроскопия—использует специальные приемы для обнаружения внутреннего строения организма

Люминисцентная микроскопия-позволяет идентифицировать живой организм или мертвый.Электронная микроскопия-
С помощью электронной микроскопии можно обнаружить самые мелкие структуры, получить увеличение до 200 000 и увидеть объекты размером 0,002 мкм.
12. Chlorobi -аноксигенные фототрофные зеленые одноклеточные бактерии. Названа по типовому названию Chlorobium (зеленое живое существо). Обладает Г- морфотипом. Сферические, овоидные, а также палочковидные(прямые или искривленные) клетки; одиночные, в цепочках или в трехмерных агрегатах, реже длинные одноклеточные нити. Деление бинарное или тройное; эквивалентное или неэквивалентное (почкование). Лишены подвижности (кроме, Chlorobiaceae,способного к скольжению). Облигатные фототрофы и облигатные анаэробы.Осуществляют фототрофию при очень низкой энергии света. Мезофилы с оптимумом роста 20-35С оптимальный рН 6,5-7,0. Развиваются в зоне хемоклина: низком содержнии О2 и высоком содержании H2S.Распространены в илах, в планктоне, в пресных и солоноватых водоемах, в морях, реже в бактериальных матах.В составе филы имеются пять родов. Из них только Chloroherpеton содержит подвижные формы. Остальные неподвижные можно разделить на 2 группы. Первая: Chlorobium и Prosthecochloris, не образующие газовых визикул и адаптированы к более высокому содержанию S2- и более ысокой интенсивности света. Во второй группе - Pelodictyon и Ancalochloris, требуют для своего развития относительно более низкое содержание S2- и более низкой интенсивности света. Первые содержат бактериохлорофил c и d; главными каратиноидами являются хлоробактин, ОН-хлоробактин и Y-каротин. Для вторых характерно наличие хлорофилла е, а также изорениератина или β- изорениератина в качестве главнго каротиноида. Proteobacteria - самая крупная бактериальная фила (404 рода), содержащая очень богатый ассортимент фенотипов. Среди бактерий не обнаружены только объекты:- с Г+ морфотипом;- лишенные клеточной стенки;- обладающие оксигенным фотосинтетическим аппаратом;- образующие экдоспоры.В филе можно найти почти все встречающиеся у других прокариотов:- размерные категории;- варианты внешней формы;- ультраструктурные варианты;- способы размножения;- типы подвижности.В этой филе встречаются все известные варианты энергетического и конструктивного метаболизма. Среди протеобактерий есть фототрофы и квази-фототрофы, хемолитотрофы, автотрофы и гетеротрофы по углероду (и/или азоту), а также хемоорганогетеротрофы дыхательного и бродильного типа, в том числе паразиты.Протеобактерии могут образовывать многоклеточные агрегаты и дифференцированные клетки (цисты).У протеобактерий обнаружены почти все известные формы социального поведения и типы симбиозов. Они могут адаптироваться к умеренным и экстремальным условиям окружающей среды.Благодаря своему разнообразию, высокой численности и широкому распространению протеобактерии играют одну из главных ролей в циклах биогенных элементов. Они имеют большое значениев биотехнологии, но в то же время могут приносить вред в качестве возбудителей заболеваний человека, растений и животных.

20. Spirochaetes. Названа по типовому названию Spirochaeta (бактерия, похожая на спиральную щетинку). Спирохеты имеют нетривиальные генетические признаки, в частности их рибосомные гены не образуют оперона и рассеяны по всей хромосоме.Обладают Г- морфотипом. Клетки имеют гибкую оболочку и закручены в спираль, иногда с боковым гребнем. Сильно варьируют по размеру – мелкие клетки и крупные клетки. Спираль может бытьь прямой или перегнутой пополам, образует крюки на концах или сворачивается в сферу. Клетки одтночные или квази-многоклеточные тела – взаимно перевитые спирали, а также взаимно перевитые протоплазматические цилиндры внутри общей наружной мембраны. Имеют 2 -100 периплазматических жгутиков, которые собраны в «аксиальную нить» и позволяют плавать в очень вязкой среде, где остальные бактерии практически теряют подвижность. Делятся перетяжкой, бинарно-эквивалентно.Хемоорганогетеротрофы, используют аминокислоты, углеводы и жирные кислоты. Аэробные представители частично окисляют сустраты через дыхательную цепь, в качестве побочного продукта образуют ацетат. Анаэробные представители сбраживают субстраты по гликолитическому пути, в качестве побочных продуктов образуют ацетат, лактат и этанол.Аэробы, факультативные аэробы, анаэробы. Оптимум температуры 25-40С. Много некультивируемых форм, особенно среди паразитов.Обитают в морской, пресной воде, илах, болотах и термальных источниках. Входят в состав нормальной микрофлоры членистоногих, моллюсков и млекопитающих (в частности, живут в ротовой полости человека). Некоторые являются патогеннымии вызывают заболевания, которые разносятся членитоногими(возвратный тиф), а также венерические заболевания (сифилис). Fibrobacteres названа по типовому роду Fibrobacter. Обладает Г- морфотипом. Кокки, эллипсоидные клетки или короткие палочки диаметром 0,8 и длиной 1,5 мкм (одиночные, в парах или цепочках), а также плеоморфные клетки. Делятся перетяжкой, бинарно- эквивалентно. Лишены подвижности или плавают при помощи перитрихальных жгутиков.Метаболизм хемоорганогетеротрофного типа. Гидролизуют целлюлозу до глюклзы, которую сбраживают по гликолитическому пути; в качестве конечных продуктов обрзуют ацетат, лактат и сукцинат.Облигатные анаэробы. Мезофилы с оптимумом роста 40 С. Оптимальны рН 6-6,5.Обитают в пищеварительном тракте травоядных животных, где прикрепляются к стенкам растительных и их разрушают.

21. Компартментализация у прокариот. 1) Органеллы-микрокомпартменты, или просто «компартменты» подразделяются на две соновные группы-генеральные и специализированные. ыполняемые ими функции также подразделяются на генеральные и специализированные.Генеральные микрокомпартменты необходимы для ж/д клетки, поскольку на их основе осущ-ся основополагающие, или генеральные функции. Генеральными функциями являются все «информационные» функции (хранение, вопроизведение и процессинг генных последовательностей), а также важнейшие функции из числа «операционных» (биогенез клеточных стуктур, транспорт и метаболизм).В любой клетке существуют два генеральных микрокомпартмента, разделенные унитарной мембраной, - цитоплазматический и экзоплазматический. Бактерии, обладающие Г- морфотипом, имеют еще и третий генеральный микрокомпартмент – периплазматический, который расположен между СМ и ОМ.Внутри цитоплазматического генерального микрокомпартмента находятся множественные генеральные микрокомпартменты, лишенные собственной мембранной границы. К ним относятся органеллы трансляции – рибосомы, а также близкие к ним по размерам органеллы посттранскрипционного и посттрансляционного процессинга – деградосомы, шапероны и протеасомы.Специализированные микрокомпартменты выполняют адаптивные функции, и их присутствие в клетке не служит условием сохранения жиснеспособности.Специализированные микрокомпартменты находятся внутри генеральных микрокомпартментов. Соответсвенно, они подразделяются на: цитоплазматические, периплазматические и экзоплазматические.Иногда специализированный микрокомпартмент размещается сразу в нескольких генеральных компартментах, т.е. имеет смешанную локализацию. Одним из примеров является вращающийся жгутик.Если специализированный компартмент находится внутри клетки, его называют функциональным влючением. Если на наружной поверхности – придаточной структурой (чехол, фимбрии).Специализированные микрокомпартменты подразделяются на: ограниченные мембраной, ограниченные твердой фазой, ограниченные комбинированным способом.Ограниченные мембраной-окружены унитарной или неунитарной мембраной, а их содержимое находится в жидком или газообразном состоянии.Ограниченные твердой фазой – микроскопические скопления твердого материала, ультрамикроскопические частицы или надмолекулярные комплексы. Границей служитповерхность образующей его фазы.Ограниченные комбинированным способом – имеют твердофазное содержимое и окружены унитарной или неунитарной мембраной.По характеру функций спец микрокомпартменты подразделяются на адгезионные, балластные, барьерные, запасающие, локомоторные, экпортные и энзиматические. Существуют также совмещающие сразу несколько из перечисленных функций.

2) Цитоплазматическая мембрана(СМ) ЦПМ поддерживает осмотический баланс цитоплазмы с окружающей средой, осуществляет разные виды транспорта(в том счисле, секрецию белка), участвует в биогенезе внеклеточных полимеров, а также рецептирует внешние регуляторные сигналы.Прокариотная СМ выполняет сильнее выраженную «эктраверную» роль, чем СМ ядерных клеток. У бактерий и у архей важнейшие генетические, метаболитические и транспортные процессы ассоциированы с клеточной оболочкой. Хорошо изучена СМ цианобактерий. Она содержит до 40 полипептидов и характеризуется низким содержанием Mg-порфирином и высоким содержанием каротиноидов.3)Большинство работ по бактериальным хромосомам выполнено на E.coli, B.subtilis, Caulobacter crescentus. Результаты свидетельствуют о большом сходстве, которое проявляют эти виды в отношении пространственной организации и динамического поедения хромосом.Бактериалльная хромосома имеет длину около 1 мм, а это на три порядка больше диаметра клетки. Обычно замкнута в кольцо, и две репликативные вилки движутся в протвоположных направлениях от участка инициации, встерчаясь в локусе терминации репликации,где находится сайт, отвечающий за размыкание сцепленных дочерних хромосом. Хотя способ инициации репликации и ее механизм одинаковы у всех трех филогенетических доменов.Многие бактерии содержат внехромосомные генетические элементы –плазмиды, кот отлич не только размерами, но тем, что они не содержат инф. Генов.Чило хромосом в бактер. клетке зависит от природы организма, и от фазы развития популяции. В молодых клетках хромосом обычно больше, чем в старых (в стационарной фазе-1-2, а в экспоненциальной- 2-8).Наконец, в последнее время опровергнуто классическое представление о том, что бактериальная хромосома обязательно имеет кольцевую форму.

27. Компартменты со смешанной локализацией.

Представляют собой раскрывающиеся каналы в клеточной оболочке, через которые экпортируются белки.У Г+ бактерий и архей белок транслоцируется только через одну мембрану – СМ. У Г- возможны и СМ, и ОМ. Во всех случаях для прохождения белкачерез клеточную оболочку необхордим канал (секреторная пора). 1) Системы секреции белка.. У прокариотов известен ряд систем для секреции белка: генеральные и специализированные.Генеральных систем две – Tat-система и Sec-система. Tat- система - секретирует белки в свернутой конформации. Обнаружены в хлоропластах (Cyanobacteria, Proteobacteria, Actinobacteria, Firmicutes,Crenarchaeota, Euryarchaeota.Особенность этой системы в том, что она секретирует белки в свернутой конформации; сигнальный пептид содержит консервативный мотив Ser(Thr)-Arg-Arg-X-Phe-Leu-Lys; белок транслоцируется за счет протондвижущей силы.Tat-систему кодируютtat-оперон, в состав которого входят гены tatABCD, и моноцистронный оперон tatE все субъединицы Tat-системы представлены несколькими копиями.Как работает Tat-система еще не известно. Возможно, что субъединицы TatВ и TatС служат ее каркасом, а также рецептором, тогда как субъединицы TatА образуют раскрывающуюся гидрофильную пору диаметром до 70А, через который проходит секретируемый белок.Некоторые бактерии секретируют с помощью Tat-системы до 20% белков. Sec-система (транслоказа) секретирует белки развернутой конформации.для этого используется цитоплазматический шаперон SecB – тетрамер субъединиц молекулярной массой 15 кДа.Основу транслоказы составляет проводящий канал-транслокон. Он образован трансмембранными субъединицами. Четыре тримера субъединиц образуют кольцо с внутренним каналом диаметром 1,5-5нм.При работе транслоказы Sec используются сразу два источника энергии – АТФ и Pmf.Sec-система Г+ бактерий сходна по составу и механизму действия с sec-системой Г- бактерий, но они используют негомологичные молекулярные шапероны. Хотя у Г= бактерий нет ОМ,секреця не заканчивается после выхода на наружную поверхность СМ. формирование третичной структуры белка и его выход во внешнюю среду зависят от интактного состояния клеточной стенки. Поскольку Г+ бактерии находят широкое применение в биотехнологии при производстве ферментов и гетерологичных белков, этот аспект их секреции важен в практическом отношении. 2) Жгутики относятся к компартментам со смешанной локализацией, обуславливающие плавание. У эукариот двигается волнообразно. У бактерий- вращательное движение по (против) часовой стрелки. Скорость- за сек 20 длин тела.Бактериальный жгутик состоит из нити-это жесткая филламентозная структура длиной до 15 ск, располож за цитоплазматическим компатрментом (снаружи) базального тела, кот встроено в ЦПМ и имеет доп. опору, и крюка - гибкое сочленение между базальным телом и нитью. Хотя нить превышает по размеру все остальные части жгутика, она не служит источником мотора, включенного в базальное тело.Ротор мотора вращается за счет энергии протонного градиента.Рабочей частью жгутика является жесткая нить. Она имеет вид спирализованного цилиндра.Нить состоит из идентичных субъединиц флагеллина. В нек случаях нить образована неск типами флагеллина. Крюк соединяет нить с базальным телом. В отличие от нити протофиламенты крюка при его вращении меняет конформацию переходя от длинной упаковки к короткой.Крюк играет роль гибкого сочленения, что позволяет жесткой нити изменять свое положение по отн к поверхности клетки. Благодаря этому отдельные жгутики могут сплетаться в жгут.Базальное тело встроено в клеточную оболочку. Состоит из оси, L-кольца, Р-кольца, МS- кольца, ротора и С-кольца.Если бактерии, имеющие жгутики, находятся в жидкой среде плавание не носит целесообразного характера, клетка плывет в случайном направлении, на долю секунды происходит выключение жгутика, а потом снова возобновляется вращение в прежнем или противоположном направлении.Если среда анизотропна, движение приобретает адаптивный смысл, оно влияет на продолжительность заплывов и частоту остановок.При выключении жгутикового мотора клетка перестает двигаться самостоятельно.У бактерии со многими жгутиками при заплыве жгутики врщаются против часовой стрелки. При вращении по часолвой стрелке жгутик расплетается, клетка начинает кувыркаться.Плавание с помощью жгутиков – пример индивидуальной подвижности.Роение- коллективная подвижность. В отличие от плавания, при роении, бактерия движется только по поверхностимягкого агара или в присутствии поверхностно активных в-в.Наиболее подвижные колетки на периферии колонии. Роение связано с клеточной дифференциацией.Периферийные клетки имеют как правило больше жгутиков, а также активнее выделяют слизь. Важную роль в роении играет «чувство кворума» (популяционная коммуникация).Чувство кворума связано с биосинтезом сигнальных молекул. С помощью поверхностных рецепторов бактерия оценивает концентрацию сигнальных молекул, что позволяет судит о плотности собственной популяции. При достижении опред плотности, клетка приступает к адаптационным изменениям, кот в одиночку не целесообразны.Примерами коллективных действий основанных на чувстве кворума является биолюминисценция, биосинтез антибиотиков, дифференциация эндоспор, конъюктивный перенос плазмодий. 3) Фимбрии, в отличие от жгутиков, в большей степени обеспечивают контактные взаимодействия. Является примером адгезинов-прилипание.Бактериальные фимбрии носят название пилусы(короче,мягче), представляют собой длинные тонкие нитевидные структуры, сост из белковых субъединиц, встреч у Г- бактерий.Различают фимбрии главного типа. Они имеют жесткую структуру, обр-ся в большом числе и расположены перитрихально. У них нет базального тела и поэтому нить прикрепляется к поверхности клетки. Выполняют только адгезионные функции.Фимбрии альтернативного типа могут иметь жесткую или гибкую структуру. Обр-ся в количестве 1-2 на клетку и раполож на одном из его полюсов. Для них характерно присутствие базального тела. Обладают не только адгезионными функциями,но и участвуют в подвижности «рывком», а также при конъюгации при образовании пары.

30. Методы обнаружения внутрицитоплазматических включений Окраска жгутиков по методу Леффлера в модификации Пешкова 1. Клетки осторожно взять петлей и перенести в пробирку с теплой стерильной водой.2. Каплю суспензии просмотреть под микроскопом и убедиться в том, что клетки хорошо подвижны и плотность суспензии составляет 5–10 клеток в поле зрения.3. Стекло 3–4 раза пронести через наиболее горячую часть пламени горелки.4. Дать стеклу остыть.5. Петлей нанести 3–4 капли суспензии на обожженную поверхность стекла.6. Высушенный мазок залить на 15 мин протравой.7. Протраву смыть дистиллированной водой.8. Далее препарат окрашивать в течение 5 мин разбавленным фуксином Циля, погружая его мазком вниз в раствор красителя.9. Препарат промыть водой, высушить на воздухе.10. Микроскопировать в иммерсионной системе (Дикий, 2002).

Окраска жгутиков по методу Уварова 1. Для приготовления эмульсии в физиологический раствор, налитый в чистую пробирку в количестве 5 мл, осторожно погрузить петлю со свежей культурой для получения слабой эмульсии. Легкими круговыми движениями пробирки между ладонями эмульсию равномерно смешать, затем добавить в нее одну каплю формалина.2. Нанести на чистое предметное стекло каплю эмульсии и подсушить препарат.3. На высохший нефиксированный препарат налить раствор А, подогреть над пламенем, при слабом отхождении паров 1–2 мин.4. Смыть препарат водой и слегка подсушить.5. Затем на препарат налить раствор В, нагреть препарат 1–2 мин до слабых паров, обильно промыть и высушить.Раствор А: смесь растворов «а» и «в» в пропорции 1:2.Раствор «а» – насыщенный водный раствор калийных квасцов; раствор «б» – раствор сульфаниловой кислоты о,5 г + HCl 1,5 мл.Раствор В: смесь растворов «в» и «г» в пропорции 3:1.Раствор «в» – раствор Мюра: насыщенный водный раствор калийных квасцов KAl(SO₄)₂×12H₂O 25 мл + насыщенный спиртовой раствор генцианвиолета 5 мл; раствор «г» – насыщенный спиртовой раствор основного фуксина (Шадрина, 2007). Окраска нуклеоида бактерий

1. Из суточной культуры бактерий приготовить суспензию и нанести мазок на предметное стекло.2. Мазок высушить на воздухе и зафиксировать смесью Никифорова в течение 2–3 мин.3. Для фиксации мазка на дно чашки Петри нанести 2–3 капли фиксатора, а предметное стекло поместить на обрезки стекла мазком вниз.4. Далее мазок подвергнуть гидролизу в 1 н растворе HCl при t=60 ˚С 2–3 мин и немедленно тщательно промыть препарат водой.5. Затем мазок залить 1%–м раствором формалина на 1,5 мин и вновь промыть водой.6. Мазок окрасить 1%–м водным раствором основного фуксина 1–2 мин, промыть водой, высушить на воздухе и микроскопировать в иммерсионной системе (Шадрина, 2007).

Выявление гликогена и гранулезы в клетках бактерий 1. На обезжиренное предметное стекло нанести каплю микробной взвеси и добавить каплю раствора люголя.2. Препарат накрыть покровным стеклом и микроскопировать в сухой системе. Окраска волютина в клетках бактерий Способ А:1. Фиксированный мазок окрасить метиленовым синим 3–5 мин.2. Промыть мазок водой, высушить.3. Микроскопировать в иммерсионной системе.Способ Б: Метод Омелянского 1. На обезжиренном предметном стекле приготовить тонкий мазок.2. Мазок высушить на воздухе и зафиксировать над пламенем горелки.3. На фиксированный мазок нанести карболовый фуксин Циля и окрашивать клетки 0,5–1 мин.4. Краску слить, препарат промыть водой и обесцветить 20–30 сек 1 %–м раствором H₂SO₄.5. Кислоту слить, препарат промыть водой и высушить.6. Препарат микроскопировать в иммерсионной системе (Шадрина, 2007). Окраска жировых включений бактерий 1. В каплю водной взвеси бактерий на предметное стекло добавить каплю раствора Судан III.2. Материал накрыть покровным

28. ОПИШИТЕ ТИПЫ ДВИЖЕНИЯ КЛЕТОк.Активная и пассивная подвижность. При активной подвижности клетка совершает работу по собственному перемещению, на что расходуются внутренние запасы энергии. Пассивная подвижность не требует энерг.затрат. она мжт осуществляться в результате спонтанной разборки или сборки филаментозных структур, соединяющих клетку с субстратом, а так же в результате измен-ияплавуч клетки. Подвижность в жидкой фазе и на границе раздела жидкой и тв фаз. Насколько успешно тот или иной тип подвижности мжт быть использн бактерией зависит от структрвнешн среды. В случае, когда □ (клетка) перемещается в жидкой среде и локомоторными органеллами служат экзоплазматические жгутики, периплазматические жгутики или мембр-ые структуры, мы говорим о плавании. В случае, когда □ или трихом перемещается по границе раздела жидкой и тв.фаз, реч идет о скольжени.Индивидуальная и коллективная подвижность. При индивид.подвижн. особь плавает в жидк.фазе, перемещается рывком или скользит находяст в контакте с тв.фазой.При коллективной подвижности колония клеток по увлажн-ой поверхности твёрд. Субстрата. Если такое перемещение осуществл. с помощью жгутиков, оно назыв-ся роением, а если с помощью фибрий 4-го типа или с помощью мембр.структур – коллективным скольжением.Подвижность с помощью жгутиков (активная). Плавание при помощи экзоплазмтич. Жгутиков распр. у бактерий и архей, тогда как роение наблюдается только у бактер. Плавание с периплазматическими жгутиками явл-ся уникальным свойством филы Spirochaetes. Подвижность с помощью мембр-ых структур (активная0. Данный тип подвижности основан на усилии, которое передается от ОМ или СМ на жидкий или твёрд.субстра. В случае жидкого субстрата это означает плвание без жгутиков. Он редок. Впервые описан в 1985г. У 1-клет-ых цианобакт. Synechoccous. Которая входит в состав пикопланктонатропич.зоны.миров-го.океана. При отсутствии морфологич-х локомоторныхорганел бактерии пермещ-ся со скоростью 10мкм/с-1, что соответствует скор-ти скольжения, однако в неск-ко раз ниже скор-типлаванияПодвижность с помощью эндоскелета(активная). Он связан с механич-м взмд-ем эндоскелетас твёрд.субстратом.например поверх-ю эпителиальной □. Он описан у микоплазм, Mycoplasmapneumonia. подвижность с помощью эндоскелетаосущ-ет терминальная органелла..Подвижность с помощью реактивной струи. У осцилаториевойцианобактерphormidiumuncinatum. Путем выброса, трихомы могут скользить со скор-ю 10мкм/c. Подвижность за счет полимеризации актина. В этом случае патоген-я бактерия, проникшая в эукари-ю □, индуцирует полимеризацию хоз-гоаактина. Этот тип явл-сяважнайшим фактором вирулентности факульт.внутри□-ых паразитов Listeriamonocytogenes и Shihellaflexneri, а так же облигатн-х внутриклет-х праазито рода Rickettsia. Этой способностью облад-ют некоторые вирусы.Подвижность в результ-те измен-ия плавучести (пассивная).Позвол-т клеткам перемещаться вертикально в толще водн.среды. в результ-те они попадают вгоризонт, аиболееподход.дляжизнедеят. Известны следующие альтерн-ые типы подвижности: флотация и погрудение. В 1-м случае прокариотн.клетка образует газовые везикулы, стан-ся легче воды и всплывает. Во 2-м она накапл-етполиглюк-ые гранулы, стан-ся тяжелее воды и погруж-ся.

15. Пассивный и активный перенос веществ в клеткуПассивнаядиффузия по градиенту концентрации.Она осуществляется в обе стороны в зависимости от парциального давления (концентрации) того или иного вещества в объеме межклеточного вещества и в структурах клетки. Скорость диффузии зависит от степени проницаемости слоев мембраны для конкретного вещества. В свою очередь, проницаемость — величина, зависящая от размеров молекулы, ее гидрофильности или гидрофобности, особенностей структурных элементов мембраны, внеклеточных и внутриклеточных образований.Пассивнопроникаюткислород, азот, диоксид углерода. Скорость диффузии газов различна и зависит от размеров молекулы.Вода также прохчерез мембрану, но в отличие от газов для ее диффузии на некоторых клетках имеются специальные белковые комплексы (аквапорины). След – это жирорастворимыевеществаОблегченная диффузия. Она протекает с помощью высокоспециализированных белков-переносчиков (транслоказ) и зависит от функциональной активности клетки.ОД тесно связана с активным транспортом. Эти два процесса обычно осуществляют одни и те же каналы, задействованы и не могут усилить скорость перемещения через мембрану.Облегченная диффузия является гормонозависимым процессом.Калиевые, натриевые и катионные каналы обеспечивают облегченную диффузию.— вплоть до общих судорог (тетании).Активный транспорт. Этот вид транспорта через клетку идет с затратами энергии, против градиента концентрации. Он высокоспецифичен и нередко сопряжен с транспортом двух веществ в противоположном направлении. Так в клетку попадают ионы калия и одновременно выводятся ионы натрия, транспортируются ионы хлора в обмен на гидрокарбонат и др. Активный транспорт поддерживает мембранный потенциал клетки.Примером активного насоса или канала служит калий-натриевый насос, обеспечивающий движение ионов натрия и калия через клеточную мембрану. я и поступление двух ионов калия.Эндоцитоз — это поглощение веществ, а экзоцитоз — выделение веществ из клетки. Выделяют макроэндоцитоз (фагоцитоз) и микроэндоцитоз (пиноцитоз).Макроэндоцитоз, или фагоцитоз, обеспечивает захват макромолекулярных комплексов, частей клеток, бактерий и др.Микроэндоцитоз (пиноцитоз) приводит к образованию более мелких пузырьков и обеспечивает поглощение биополимерных Экзоцитоз — процесс выделения содержимого секреторных включений, остаточных телец и др. из клетки. В этом случае внутриклеточные продукты (белки, мукополисахариды, липопротеиды и др.), заключенные в вакуоли или пузырьки и отграниченные от гиалоплазмы мембраной, подходят к плазмолемме. В местах контактов плазмолемма и мембрана вакуоли сливаются, и содержимое вакуоли поступает в окружающую среду.

23. Охарактеризуйте компартментализация прокариот. Рибосомы. ЦитоскелетНесмотря на микр-й размер, прокариоты имеют сложное внутр строение, это связано с компартментализацией. Во 1-х прокариотн. Клетка анизотропна. Во 2-х она разделена на отсеки, т.е. существует истинная компартментализация. Органеллы-микрокомпартментыподоразделяются на 2 осн группы: генеральные и специализированные. Функции их соответственны. Генеральные необходимы для жизнидеят.клетки. ими явл-ся: информационные функции (хранение, воспроизвед, процессинг генных последователей), а так же важнейшие ф-ии - операционные (биогенез клет.структур, транспорт и метаболизм.)

Сущ-ют два генер-ыхмикроэлем. – цитоплазматический и экзоплазматический. Г- ещё облад-ют 3-м периплазматическим.

В цито генер.микрокомп. находятся генеральные микро, лишенные собств. Мембранной границы.(рибосомы, деградосомы, шаперонины, протеасомы). Специализированные микрокомпартменты выполняют адаптивные ф-ии и их присутствие в клетке не служит условием сохржизнеспос.. Они раздел на цитоплазматические, периплазматические, экзоплазматические.

Рибосомы – множеств.генеральные.микрокомпартменты, которые наход-ся в цитоплазматич.компартменте и выполняют роль универсальной белоксинтезирующей органеллы.

Цитоскелет(морфоскелет,дивискелет, энзоскелет).

Морфоскелет – под ним понимают структуры, отвечающие за целостность клет.оболочки, а так же за индивид.формубактерий. Он представлен эндоскелетом. Дивискелет – система микрофиламентов, обеспеч-их цитокинез. Благодаря ему сестринские хромосомы обособл-ся внутри своихцитоплазматич-х компартментов.

Энзоскелет – он не только создает функц-й ансамбль ферментов но и взмд с нуклеотидом, рибосомами и мембр.аппаратом.

17. Охарактеризуйте особенности строения клеток прокариот.Упрокариотических клеток есть цитоплазматическая мембрана, также как и эукариотических. У бактерий мембрана двуслойная (липидный бислой), у архей мембрана довольно часто бывает однослойной. Мембрана архей состоит из веществ, отличных от тех, из которых состоит мембрана бактерий. Поверхность клеток может быть покрыта капсулой, чехлом или слизью. У них могут быть жгутики и ворсинки.Клеточное ядро, такое как у эукариот, у прокариот отсутствует. ДНК находится внутри клетки, упорядоченно свернутая и поддерживаемая белками. Этот ДНК-белковый комплекс называется нуклеоид. У эубактерий белки, которые поддерживают, ДНК отличаются от гистонов, которые образуют нуклеосомы (у эукариот). А у архибактерий гистоны есть, и этим они похожи на эукариот. Энергетические процессы у прокариотов идут в цитоплазме и на специальных структурах - мезосомах (выростах клеточной мембраны, которые закручены в спираль для увеличения площади поверхности, на которой происходит синтез АТФ). Внутри клетки могут находиться газовые пузырьки, запасные вещества в виде гранул полифосфатов, гранул углеводов, жировых капель. Могут присутствовать включения серы (образующейся, например, в результате бескислородного фотосинтеза). У фотосинтетических бактерий имеются складчатые структуры, называемые тилакоидами, на которых идет фотосинтез. Таким образом, у прокариот, в принципе, имеются те же самые элементы, но без перегородок, без внутренних мембран. Те перегородки, которые имеются, являются выростами клеточной мембраны.Форма прокариотических клеток не так уж и разнообразна. Круглые клетки называются кокки. Такую форму могут иметь как археи, так и эубактерии. Стрептококки – это кокки, вытянутые в цепочку. Стафилококки – это «грозди» кокков, диплококки –кокки, объединенные по две клетки, тетрады - по четыре, и сарцины – по восемь. Палочкообразные бактерии называются бациллами. Две палочки – диплобациллы, вытянутые в цепочку – стрептобациллы. Еще выделяют коринеформные бактерии (с расширением на концах, похожим на булаву), спириллы (длинные завитые клетки), вибрионы (коротенькие загнутые клетки) и спирохеты (завиваются не так, как спириллы). Ниже проиллюстрировано все выше сказанное и приведены два представителя архебактерий.Хотя и археи, и бактерии относятся к прокариотическим (безядерным) организмам, строение их клеток имеет некоторые существенные отличия. Как уже было отмечено выше, бактерии имеют липидный бислой (когда гидрофобные концы погружены в мембрану, а заряженные головки торчат с двух сторон наружу), а археи могут иметь монослойную мембрану (заряженные головки имеются с двух сторон, а внутри единая целая молекула; эта структура может быть более жесткой, чем бислой)Бактерии и археи отличаются строением и размером РНК-полимеры. В состав бактериальных РНК-полимераз входит 4-8 белковых субъединиц, в сотавэукариотических РНК-полимераз входит 10-14 белковых субъединиц, а уархей размер промежуточный: 5-11 субъединиц. Рибосомы бактерий меньше рибосом эукариот и меньше, чем рибосомы архей (которые также имеют

33 Люминесценцией (собственная люминисценция).Называют излучение клеткой света за счет поглощенной энергии. Только немногие бактерии (люминесцирующие) способны светиться собственным светом в результате интенсивных процессов окисления, протекающих у них со значительным выделением энергии.Большинство микроорганизмов приобретает способность люминесцировать, или флюоресцировать, при освещении их ультрафиолетовыми лучами после предварительной окраски специальными красителями-флюорохромами. Поглощая короткие ультрафиолетовые волны, объект излучает более длинные волны видимой части спектра. Вследствие этого разрешающая способность микроскопа повышается. Это дает возможность исследовать более мелкие частицы. Чаще используют красители- флюорохромы: акридин оранжевый, аурамин, корифосфин, флюоресцеин в виде очень слабых водных растворов.

Для успешной микроскопии необходим яркий источник света, в качестве которого используют ртутно-кварцевую лампу высокого давления. Между источником света и зеркалом помещают сине-фиолетовый светофильтр, который пропускает только короткие и средние волны ультрафиолетового света. Попав на объектив, эти волны возбуждают в нем люминесценцию. Чтобы увидеть ее, на окуляр микроскопа надевают желтый фильтр, который пропускает длинноволновый свет флюоресценции, возникающий при прохождении лучей через объект. Короткие волны, не поглощенные исследуемым объектом, убираются, отсекаются этим фильтром. Метод нашел широкое применение в микробиологии, вирусологии, гистологии, цитологии, в пищевой промышленности, при исследовании почв, в микрохимическом анализе, в дефектоскопии. Такое многообразие применений объясняется очень высокой цветовой чувствительностью глаза и высокой контрастностью изображения самосветящегося объекта на тёмном нелюминесцирующем фоне.

9. Основное отличие прокариотических клеток от эукариотических заключается в том, что их ДНК не организована в хромосомы и не окружена ядерной оболочкой. Эукариотические клетки устроены значительно сложнее. Их ДНК, связанная с белком, организована в хромосомы, которые располагаются в особом образовании, по сути самом крупном органоиде клетки - ядре. Кроме того, внеядерное активное содержимое такой клетки разделено на отдельные отсеки с помощью эндоплазматической сети, образованной элементарной мембраной. Эукариотические клетки обычно крупнее прокариотических. Их размеры варьируют от 10 до 100 мкм, тогда как размеры клеток прокариот (различных бактерий, цианобактерий - сине- зеленых водорослей и некоторых других организмов), как правило, не превышают 10 мкм, часто составляя 2-3 мкм. В эукариотической клетке носители генов - хромосомы - находятся в морфологически оформленном ядре, отграниченном от остальной клетки мембраной.Хромосомы состоят из ДНК, которая находится в комплексе с белками- гистонами, богатыми аминокислотами аргинином и лизином. Гистоны составляют значительную часть массы хромосом.Эукариотическая клетка имеет разнообразные постоянные внутриклеточные структуры - органоиды (органеллы), отсутствующие в прокариотической клетке.Прокариотические клетки могут делиться на равные части перетяжкой или почковаться, т.е. образовывать дочернюю клетку меньшего размера, чем материнская, но никогда не делятся путем митоза. Клетки эукариотических организмов, напротив, делятся путем митоза (исключая некоторые очень архаичные группы). Хромосомы при этом "расщепляются" продольно (точнее, каждая нить ДНК воспроизводит около себя свое подобие), и их "половинки" - хроматиды (полноценные копии нити ДНК) расходятся группами к противоположным полюсам клетки. Каждая из образующихся затем клеток получает одинаковый наборхромосом.Рибосомы прокариотической клетки резко отличаются от рибосом эукариот по величине. Ряд процессов, свойственных цитоплазме многих эукариотических клеток, - фагоцитоз, пиноцитоз и циклоз(вращательное движение цитоплазмы) - у прокариот не обнаружен. Прокариотической клетке в процессе обмена веществ не требуется аскорбиновая кислота, но эукариотические не могут без нее обходиться.Существенно различаются подвижные формы прокариотических и эукариотических клеток. Прокариоты имеют двигательные приспособления ввиде жгутиков или ресничек, состоящих из белка флагеллина. Двигательные приспособления подвижных эукариотических клеток получили название ундулиподиев, закрепляющихся в клетке с помощью особых телец кинетосом.

7. Обычно клеточный рост сопровождается преимущественным увеличением объема цитоплазмы, тогда как величина ядра изменяется в меньшей степени. На протяжении онтогенеза строение клеток непрерывно изменяется. Прогрессирующие изменения клеток, связанные с появлением морфологических и функциональных различий между ранее индифферентными (однородными) клетками и обусловленные их специализацией в процессе развития, называют диф-ференцировкой клеток. Биохимической основой этого процесса является синтез специфических белков и других веществ. Молекулярные основы синтеза белков складываются из транскрипции первичной структуры матричной РНК на основе информации ДНК-гена, кодирующей области генов — экзонные области; процессинга мРНК, в результате которого из новообразованной цепи удаляются несмысловые последовательности нуклеотидов (интроны), перехода новообразованной мРНК в цитоплазму и трансляции — синтеза белка на аппарате синтеза белков клетки.

Апопто́з регулируемый процесс программируемой клеточной гибели, в результате которого клетка распадается на отдельные апоптотические тельца, ограниченные плазматической мембраной. Фрагменты погибшей клетки обычно очень быстро (в среднем за90минут^[) фагоцитируютсямакрофагами либо соседними клетками, минуя развитие воспалительной реакции. Морфологически регистрируемый процесс апоптоза продолжается 1—3 часа.^[2] Одной из основных функций апоптоза является уничтожение дефектных (повреждённых, мутантных, инфицированных) клеток.

22. ACIDOBACTER-обладают отриц.морфотипом,палочки одиночные или в цепочках.Делятся перетяжкой,бинарно-эквивалентно.Лишены подвижности или плавают при помощи перетрихальных жгутиков.Иногда образуют капсулу.Хемоорганотрофы.Получают энергию за счёт дыхания,используя в качестве терминального акцептора электронов молекулярный кислород,и FE³⁺?а также за счёт брожения.При дыхании субстратами служат крахмал, сахара,органические кислоты(ацетат,лактат,сукцинат,фумарат) или ароматические соединения,которые полностью окислются до CO2 и H2.Облигатные аэробы или облигатные анаэробы.Мезофилы с отимум 35-40С.Умереные ацидофилы,оптимум PH 3-6.Широко распрост.и обитают в лесных и луговых почвах,тундре,пресн и морс вод,горяч.источники,угольные пласты

BACTEROIDETES Большая и «парадоксальная» фила со-стоящая из трех филогенетическнх классов. В этот класс входит единственный порядок «Васterodales) с семействами

Васteroidaceae (6 родов), ‹Ricnelacea» (2 рода) и ‹Porphyromonadacea» (1 род)

Строение. Обладают грамотрицательным/морфотипом. Палочки диаметром 0,5—1 мкм и длиной 1—20 мкм; одинаковой толщины или со вздутиями;прямые,искривленные или спиралиэованные. Одиночные, в парах или в цепочках. Деление бинарио—эквивалентное. В основном лишены.подвижиости, хотя встречаются представители со жгутиками.Хемооргаиотетеротрофы. Получают энергию за счет анаэробного нитратното

или фумаратного дыхания, а также с помощью брожения, используя в качестве экзогенных субстратов углеводы и пептиды. Побочными продуктами служат органические кислоты (ацетат, лактат, пропионат, сукцннат и формиат). Облигатные анаэробы. Температурный оптимум роста 35-37" С.Нейтрофилы или умеренные ацидофилы, оптимальный рН 5,5—6,О.

Ниши. Пищеварительный тракт насекомых и млекопитающих. Самые многочисленные представители нормальной микробноты ротовой полости, кишечника и мочеполовой системы человека.Могут вызывать абсцессы.

18. Охарактеризуйте филы Planctomycetes, Chlamydiae

Фила Planctomycetes названа по типовому роду Planctomycetes. В ее состав входит единственный класс Planctomycetes, состоящий из единственного порядка Planctomycetales, который содержит единственное семейство Planctomycetaceae (рода Planctomyces, Gemmata, Isosphacra и Pirellula).Строение. Обладают грамотрицательным морфотипом. Представители родов Gemmata и Pirellula имеют редко встречающийся у прокариот признак- квази-эукариотизм. Не содержат муреина роль ригидной стенки выполняет S-слой. На поверхности клетки расположены «кратерообразные» структуры (глубина 12 нм, диаметр 30 нм), назначение которых неизвестно. Встречаются фимбрии. Сферические, эллипсоидные или каплевидные клетки размером 0,5-3,5 нм и длиной 0,2-5 мкм, на конце которого находится «прикрепленный диск». Иногда он инкрустируется оксидами железа и марганца. С помощью прикрепительных дисков несколько клеток объединяются в агрегат-розетку. Представители рода Isosphaera стебельков не образует и связаны в цепочки длиной до 100 клеток. Деление бинарно-неэкивалентное (почкование).. Представители рода Isosphaera мономорфны, не образуют жгутиков и передвигаются скольжением.

Метаболизм. Хемоорганогетеротрофы или хемолитотрофы. Получают энергию за счет аэробного дыхания или путем анаэробного окисления аммиака.

Физиологические свойства. Облигатные аэробы или анаэробы. Мезофиллы с оптимумом роста 30 градусов или термофилы с оптимумом 55 градусов. Оптимальный рН 8-9 (реже 6-7). Оптимальная солненность 0,3-0,8 М NaCl (для морских штаммов).

Ниши. Широко распространены в планктоне пресных водоемов, эстуариев рек и морей, а также живут в анаэробных илах и анаэробных очистных сооружениях.

Фила Chlamydiae названа по типовому роду Chlamydiae. В ее состав входит единственный класс Chlamydiae, состоящий из единственного порядка Chlamydiales, семейство Chlamydiaceae.

Строение. Спирохеты имеют нетривиальное генетические признаки, в частности их рибосомные гены не образуют операна и рассеяны по всей хромосоме. Представители рода Borrelia имеют хромосомы среди которых есть как циклические, так и линейные. Обладают грамотрицательным морфотипом. Клетки имеют гибкую оболочку и закручены в спираль, иногда с боковым гребнем. Спираль может быть прямой или перегнутой пополам, образует крюки на концах или сворачивается в сферу. Клетки одиночные или квази-многоклеточные тела-взаимно перевитые спирали, а также взаимно перевитые протоплазматические цилиндры внутри общей наружной мембраны. Имеют 2-100 переплазматических жгутика, которые сорбраны в аксильную нить и позволяют плавать в очень вязкой среде, где остальные бактерии теряют подвижность, Делятся перетяжкой, бинарно-эквивалентно.

Метаболизм. Хемоорганогетеротрофы, используют аминокислоты, углеводы и жирные кислоты. Аэробные представители частично окисляют субстраты через дыхательную цепь, в качестве побочного продукта образуют ацетат. Анаэробные представители сбраживают субстраты по гликолитическому пути, в качестве поборчных продуктов образуют ацетат, лактат, этанол.

Физиологические свойства. Аэробы, факультативные анаэробы и анаэробы. Оптимум температуры 25-40 градусов.

Ниши. В морской и пресной воде, илах, болотах, термальных источниках. Входят в состав нормальной микробиоты членистоногих, моллюсков и млекопитающих (в частности живут в ротовой полости человека). Некоторые явл. Патогенными и вызывают заболевания, которые разносятся членистоногими, а а также венерические заболевания.

19. Опишите методы выявления клеточных структур: капсулы, клеточной стенки, органов движения бактерий.Окраска клеточной стенки. Клеточная стенка бактерии – уникальная структура. Только у прокариотов есть клеточные стенки, и именно благодаря этим стенкам можно производить первичную идентификацию безъядерных организмов.Стенка прокариотической клетки состоит из белка муреина. Исходя из того, что стенки бывают однослойные и многослойные, датский врач Грам предложил способ выявления сильных патогенов по окрашиванию их стенки. Способ предполагает, что многослойные стенки не отреагируют на окрашивание и останутся бесцветными (грамотрицательные), а однослойные стенки приобретут синюю окраску.Окраска клеточной стенки по Граму На обезжиренном стекле сделать мазок микроорганизмов.Препарат высушить на воздухе, зафиксировать над пламенем горелки.Препарат окрашивать 30 сек раствором кристаллического фиолетового.Краситель слить и не промывая мазок водой обработать его 30 сек раствором люголя.Раствор люголя слить с поверхности мазка.Препарат обесцветить в течение 15 сек 96%–м этиловым спиртом, быстро промыть водой.Дополнительно окрасить мазок водным фуксином в течение 1 мин.Краситель слить, препарат промыть водой, высушить.Препарат микроскопировать в иммерсионной системе

Окраска капсул. Капсула также является клеточной структурой, которая присуща не всем бактериям и по которой прокариота можно идентифицировать.

Методы выявления капсул также основаны на окрашивании органическими анилиновыми красителями.

Окраска капсулы по Романовскому-Гимзе происходит по следующей технологии:

На предметное стекло наносится мазок разведенной чистой культуры.

Стекло устанавливается мазком вниз в чашку Петри на стеклянные подставки.

В чашку Петри добавляют 20 капель краски Романовского-Гимзе.

Через 15-20 минут предметное стекло промывают и высушивают.

В результате бактерии окрашиваются в темно-синий цвет, а капсулы приобретают розовую окраску.

Окраска по Михину – выявление капсул при помощи метиленовой сини Леффера. При этой окраске капсулы также приобретают розовый цвет, а бактерии – синий.

Особенности окраски капсул связаны с их составом. Капсула состоит из полисахаридов или полипептидов (капсула сибирской язвы), которые быстро вступают в реакцию с теми красителями, которые используются в лабораториях.

Окраска жгутиков.

Окраска жгутиков по методу Леффлера в модификации Пешкова

Клетки осторожно взять петлей и перенести в пробирку с теплой стерильной водой.

Каплю суспензии просмотреть под микроскопом и убедиться в том, что клетки хорошо подвижны и плотность суспензии составляет 5–10 клеток в поле зрения.

Стекло 3–4 раза пронести через наиболее горячую часть пламени горелки.

Дать стеклу остыть.

Петлей нанести 3–4 капли суспензи0и на обожженную поверхность стекла.

Высушенный мазок залить на 15 мин протравой.

Протраву смыть дистиллированной водой.

Далее препарат окрашивать в течение 5 мин разбавленным фуксином Циля, погружая его мазком вниз в раствор красителя.

Препарат промыть водой, высушить на воздухе.

Микроскопировать в иммерсионной системе

Окраска жгутиков по методу Уварова

Для приготовления эмульсии в физиологический раствор, налитый в чистую пробирку в количестве 5 мл, осторожно погрузить петлю со свежей культурой для получения слабой эмульсии. Легкими круговыми движениями пробирки между ладонями эмульсию равномерно смешать, затем добавить в нее одну каплю формалина.

Нанести на чистое предметное стекло каплю эмульсии и подсушить препарат.

На высохший нефиксированный препарат налить раствор А, подогреть над пламенем, при слабом отхождении паров 1–2 мин.

Смыть препарат водой и слегка подсушить.

Затем на препарат налить раствор В, нагреть препарат 1–2 мин до слабых паров, обильно промыть и высушить.

29. Опишите тинкториальные свойства прокариот и методы их диагностики. По тинкториальным свойствам все бактерии подразделяются на две группы: грамположительные и грамотрицательные. Сущность метода состоит в том, что грамположительные бактерии прочно фиксируют комплекс гвенциан-виолета и йода, не подвергаются обесцвечиванию этанолом и поэтому не воспринимают дополнительный краситель фуксин, оставаясь окрашенными в фиолетовый цвет. У грамотрицательных бактерий этот комплекс легко вымывается из клетки этанолом, и они при дополнительном нанесении фуксина окрашиваются в красный цвет. У некоторых бактерий положительная окраска по Граму наблюдается только в стадии активного роста. Способность прокариот окрашиваться по методу Грама или обесцвечиваться этанолом определяется спецификой химического состава и ультраструктуры их клеточной стенки.

Разработанный в конце 19 века способ дифференциации микроорганизмов по проницаемости клеточных стенок. Посредством обработки микробов анилиновыми красителями – метиловым или генциановым фиолетовым и промывки образца образуются две группы:

характерная синяя окраска – грамположительные микроорганизмы;

обесцвеченные промывкой – грамотрицательные.

Для получения полной картины, учитывая тинкториальные свойства исследуемых микробов, используется красный краситель, после чего все грамотрицательные микроорганизмы приобретают цвет от розового до красного.

Тест Грама классифицирует микроорганизмы и позволяет провести разделение микроорганизмов, благодаря тинкториальным свойствам, по критерию строения стенки клетки. Прикладное значение методики окраски по Граму — диагностика различных инфекционных заболеваний.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: