в бактериальной клетке отсутствует что
Задания части 2 ЕГЭ по теме «Отличия прокариот и эукариот»
1. Какова роль бактерий в природе? Приведите не менее четырех значений.
1) Являются редуцентами, разрушают органические вещества до неорганических.
2) Вызывают болезни (холера, сифилис).
3) Автотрофные бактерии являются продуцентами (вырабатывают органические вещества).
4) Являются симбионтами (клубеньковые бактерии, бактерии в толстом кишечнике человека).
2. Назовите основные признаки строения и жизнедеятельности бактерий. Назовите не менее 4-х особенностей.
1) У бактерий нет оформленного ядра, их ДНК имеет кольцевую форму.
2) У бактерий нет никаких органоидов, кроме рибосом.
3) У бактерий нет митоза и мейоза, они размножаются делением надвое.
4) Клеточная стенка бактерий состоит из муреина (пептидогликана).
5) Клетка прокариот по диаметру в 10 раз меньше клетки эукариот.
3. В каких отраслях хозяйства используются бактерии?
1) В пищевой промышленности: для получения напитков, молочно-кислых продуктов, при квашении, солении, виноделии, сыроделии.
2) В сельском хозяйстве: для приготовления силоса.
3) В коммунальном хозяйстве: для очистки сточных вод
4) В генной инженерии, микробиологии: для получения витаминов, гормонов, лекарств, кормовых белков.
4. Осуществление земляных работ при строительстве одного из объектов привело к вскрытию скотомогильника 100-летней давности. Спустя некоторое время в данной местности был объявлен карантин в связи с эпидемией сибирской язвы, возбудителем которой являются бактерии. Как с точки зрения биологии можно объяснить эту ситуацию?
В скотомогильнике были захоронен скот, зараженный сибирской язвой. Бактерии пережили столетнее отсутствие пищи в виде спор. Споры микроскопические, после вскрытия скотомогильника они распространились по ветру и заразили скот.
5. Как предохранить продукты питания от гниения?
Бактерии VS Вирус. Что нужно знать?
Чем вирус отличается от бактерии?
Казалось бы, оба являются возбудителями заболеваний. Однако разница колоссальная! Бактерии – это одноклеточные живые организмы, способные обеспечить все этапы своей жизнедеятельности самостоятельно. А вирусы – это паразиты. Они не могут выживать сами по себе, поэтому вирусы используют чужие клетки (человеческие, клетки животных и даже растений). А пока вирус находится вне живой клетки, он существует в виде вирусной частицы. И, в отличие от бактериальной клетки, строение вирусной частицы предельно простое: генетический материал (ДНК или РНК) и защитная оболочка.
Как работает вирус?
Вирусы не могут размножаться клеточным делением, поэтому они используют живые клетки для производства своих новых копии. Для осуществления своего «коварного плана» вирусу сначала необходимо прикрепиться на поверхности клетки-хозяина, происходит это посредством образования специфической связи между белками вирусной оболочки и рецепторами на поверхности живой клетки-хозяина. Далее вирус проникает в клетку, высвобождает свою ДНК или РНК. Затем происходит увеличение копий этого генетического материала, сборка новых вирусных частиц и выход вируса из клетки.
Почему появился новый вирус?
Генетические изменения у вирусов могут происходить по разным причинам. И иногда эти изменения позволят получить преимущества. Например, устойчивость к противовирусным препаратам. В данном случае предполагается, что изначальным носителем были летучие мыши. Тогда почему корона вирусом начали болеть люди? Произошла мутация (генетическое изменение), которая позволила вирусу атаковать человеческие клетки.
Что поможет противостоять пандемии?
В настоящее время лаборатории по всему миру проводят разработки и исследования не только лекарственных препаратов против нового вируса, но и вакцины.
Пожалуйста, соблюдайте все меры безопасности!
Берегите себя, своих родных и близких!
ГК «Униконс»
Продвижение и реализация комплексных пищевых добавок, антисептиков и др. продукции.
«Антисептики Септоцил»
Септоцил. Бытовая химия, антисептики.
«Петритест»
Микробиологические экспресс-тесты. Первые результаты уже через 4 часа.
«АльтерСтарт»
Закваски, стартовые культуры. Изготовление любых заквасок для любых целей.
3.2. БАКТЕРИАЛЬНАЯ КЛЕТКА
Бактерии (прокариоты) — это большая группа микроорганизмов (около 1600 видов), большинство из которых одноклеточные (см. рис. 8). Основные формы бактерий — шаровидная, палочковидная и извитая. Размеры бактерий очень малы: от десятых долей микрометра до нескольких микрометров. В среднем размер большинства бактерий 0,5-1 мкм, а средняя длина палочковидных бактерий — 2-5 мкм. Встречаются бактерии, размеры которых значительно превышают среднюю величину, а некоторые находятся на грани видимости в обычных оптических микроскопах. Масса бактериальной клетки составляет приблизительно 4-10 13 г. Особенностью размножения бактерий является быстрота протекания процесса: некоторые виды делятся через каждые 15-20 мин, другие — через 5-10 ч. При таком делении число клеток бактерий за сутки достигает огромного количества. Это часто наблюдается на пищевых продуктах, например, быстрое скисание молока вследствие развития молочнокислых бактерий, быстрая порча мяса и рыбы за счет развития гнилостных бактерий. Другой отличительной характеристикой микроорганизмов является разнообразие их физиологических и биохимических свойств. Некоторые микроорганизмы могут расти в экстремальных условиях. Значительное число микроорганизмов могут жить при температуре — 196°С (температура жидкого азота). Другие виды микроорганизмов — термофильные, их рост наблюдается при температуре 80°С и выше. Многие микроорганизмы устойчивы к высокому гидростатическому давлению (в глубинах морей и океанов; месторождениях нефти). Также многие микроорганизмы сохраняют жизнедеятельность в условиях глубокого вакуума. Некоторые микроорганизмы выдерживают высокие дозы ультрафиолетовой или ионизирующей радиации.
Разнообразие бактерий
Основной (низшей) таксономической единицей является вид. Виды объединяются в роды, роды — в семейства, семейства— в порядки, порядки — в классы, классы — в отделы, отделы — в царства.
Вид — это совокупность популяций, имеющих общее происхождение и генотип, морфологические, физиологические и другие признаки, способные в определенных условиях вызывать одинаковые процессы.
Культура — микроорганизмы, полученные от животного, человека, растения или субстрата внешней среды и выращенные на питательной среде. Чистые культуры состоят из особей одного вида, смешанные представляют собой скопления клеток разных видов.
Штамм — это культура одного и того же вида, выделенная из разных сред и отличающаяся незначительными изменениями свойств: чувствительность к лекарственным препаратам, неодинаковая биохимическая активность и др. Например, кишечная палочка, выделенная от человека, и такая же палочка, выделенная от свиней, могут быть разными штаммами.
Клон — культура микроорганизмов, выделенная из одной клетки.
Клетка бактерии обладает принципиальными особенностями строения (см. рис. 9).
Схема строения бактериальной клетки:
1 — гранулы поли-β-оксимасляной кислоты; 2 — жировые капельки; 3 — включения серы;
4 — трубчатые тилакоиды; 5 — пластинчатые тилакоиды; 6 — пузырьки; 7— хроматофоры;
8 — ядро (нуклеоид); 9 — рибосомы; 10 — цитоплазма; 11 — базальное тельце; 12 — жгутики;
13 — капсула; 14 — клеточная стенка; 15 — цитоплазматическая мембрана; 16 — мезосома;
17 — газовые вакуоли; 18 — ламеллярные структуры; 19 — гранулы полисахарида;
20 — гранулы полифосфата.
Основные структуры бактериальной клетки представлены в верхней части рисунка; дополнительные, мембранные структуры, имеющиеся у фототрофных и нефототрофных бактерий, — в средней части; включения запасных веществ — в нижней.
Бактериальная клетка состоит из протопласта, окруженного наружной клеточной оболочкой, вакуолей, различных включений, имеющихся в составе протоплазмы.
Химическая природа ядерных веществ довольно сложная. Основное место занимает нуклеопротеидный комплекс, который состоит из двух основных компонентов — особого белка и тимонуклеиновой кислоты.
Клеточная стенка (оболочка) — важный структурный элемент большинства бактерий; плотная, бесцветная. На ее долю приходится от 5 до 20% сухих веществ клетки. Клеточная стенка обладает эластичностью, служит механическим барьером между протопластом и окружающей средой, придает клетке определенную форму. Оболочка проницаема для воды и низкомолекулярных веществ, имеет слоистое строение. Толщина клеточной стенки 10-35 нм.
Химический состав оболочки неоднороден, резко отличен от оболочек высших растений. В ее состав входят специфические полимерные комплексы. Главным компонентом клеточной стенки бактерии является особый, только им присущий гетерополимер — пептидогликан (муреин). Этот полимер состоит из параллельно чередующихся полисахаридных цепей, которые скреплены пептидными связями. Количественное содержание пептидогликана определяет характер окраски бактерий и других прокариот по Грамму. Те из них, которые содержат в клеточной стенке большое количество (около 90%) пептидогликана окрашиваются по Грамму в сине-фиолетовыйцвет, и их называют грамположительными, все другие, содержащие в оболочке 5-20% пептидогликана, — в розовый цвет, и их называют грамотрицательными. Толщина слоя пептидогликана в клеточной стенке грамположительных бактерий в несколько раз больше, чем у грамотрицательных.
Из азотистых веществ в состав бактериальных оболочек входят белковые вещества, аминокислоты. Соотношение веществ варьирует.
Оболочка у некоторых бактерий может подвергаться разбуханию и ослизнению. Слизистый слой бывает очень тонким, но может достигать и значительной толщины, образуя капсулу. Размер капсулы может превышать величину бактериальной клетки. Капсулы легко обнаруживаются при окраске фуксином. Капсула защищает клетку от механических повреждений и высыхания, создает дополнительный осмотический барьер, служит препятствием для проникновения фагов, антител, иногда она является источником запасных питательных веществ.
Химический состав слизей различен у отдельных видов. В составе бактериальных слизей обнаружены полисахариды, азотсодержащие вещества.
При попадании в неблагоприятные условия у многих бактерий усиливается слизеобразование. Ослизнению подвергаются мясо, колбасы, творог; наблюдается тягучесть молока, сахарного сиропа, рассолов, квашеных овощей, пива, вина.
Цитоплазматическая мембрана толщиной 7-10 нм отделяет от клеточной стенки содержимое клетки. На ее долю приходится 8-15% сухого вещества клетки и 70-90% липидов клетки. Мембрана полупроницаема, играет важную роль в обмене веществ между клеткой и окружающей средой. Цитоплазматическая мембрана состоит из трех слоев: одного липидного и двух, примыкающих к нему с обеих сторон, белковых. Содержит 60-65% белка и 35-40% липидов, в ней локализованы ферменты.
Цитоплазма бактериальной клетки представляет собой полужидкую, вязкую, коллоидную систему. Имеет сложный изменяющийся химический состав. Основными химическими соединениями являются белки, нуклеиновые кислоты, липиды, Н20.
Местами цитоплазма пронизана мембранными структурами — мезосомами, которые произошли от цитоплазматической мембраны и сохранили с ней связь. В мезосомах содержатся ферменты, участвующие в снабжении бактериальной клетки энергией.
Рибосомы рассеяны в цитоплазме в виде гранул размером 20-30 нм. Они состоят примерно на 60% из РНК и на 40% из белка. Основная функция рибосом — синтез белка клетки. В бактериальной клетке в зависимости от ее возраста и условий жизни может быть 5- 50 тыс. рибосом.
Цитоплазматические включения бактериальной клетки разнообразны, в основном это запасные питательные вещества, которые откладываются в клетках, развивающихся в условиях избытка питательных веществ, и потребляются, когда клетки попадают в условия голодания. В клетках откладываются полисахариды (гликоген, крахмалоподобное вещество гранулеза), липиды, полифосфаты, молекулярная сера.
При хранении сырья и продуктов в охлажденном состоянии рост микроорганизмов на них не исключается, а лишь замедляется. Поэтому сроки хранения охлажденных продуктов непродолжительны и зависят от температуры хранения, относительной влажности воздуха в помещении, исходной степени обсеменения продукта психрофильными микроорганизмами: чем их больше, тем меньше срок хранения.
Жгутики — это органы движения бактерий. Представляют собой вращающиеся полужесткие спирально изогнутые нити из белка флагеллина, который обладает способностью сокращаться. Длина жгутиков больше самих бактерий и колеблется от 5 до 10 мкм. По типу расположения и числу жгутиков бактерии делят на четыре группы: монотрихи — имеют один жгутик на полюсе клетки; лофотрихи — с пучком жгутиков на одном из концов палочки; амфитрихи — с двумя пучками жгутиков на полюсах; перитрихи — с множеством жгутиков вокруг бактерии. Жгутикование характерно, например, для кишечных бактерий, столбняка и ботулизма, холерного вибриона. Характер и скорость движения неодинаковы у отдельных видов бактерий. Подвижность бактерий может быть утрачена под влиянием неблагоприятных условий жизни, при старении клеток и механических воздействиях.
Многие микроорганизмы при попадании в неблагоприятные условия не погибают и сохраняют жизнеспособность длительное время, переходя в анабиотическое состояние. При этом бактериальная клетка из вегетативного состояния переходит в споровое, позволяющее сохранять жизнеспособность в течение длительного времени.
Споры — это покоящиеся клетки, обладающие устойчивостью к неблагоприятным факторам внешней среды, служащие для сохранения вида. Спорообразование происходит почти исключительно у палочковидных бактерий. В клетке бактерий образуется только одна спора.
Спорообразование обычно наступает при обеднении среды питательными веществами или при накоплении в ней продуктов обмена. Перед спорообразованием в клетке накапливаются запасные питательные вещества (белки, липиды), образуются специфическое для спор вещество — дипиколиновая кислота.
Спора развивается из части протопласта (цитоплазмы с ядерным материалом) материнской вегетативной клетки. По мере развития и созревания закладываются ее оболочки, число и толщина которых варьирует у разных бактерий. Поверхность наружной оболочки может быть гладкой либо иметь выросты. Процесс спорообразования происходит в течение нескольких часов.
Обычно споры имеют круглую или овальную форму, располагаются в центре клетки, ближе к концу и на самом конце клетки. Диаметр спор может превышать ширину клетки.
После созревания споры материнская вегетативная клетка отмирает, оболочка ее разрушается и спора высвобождается. Плотная оболочка, малое содержание свободной воды, наличие дипиколиновой кислоты создают большую устойчивость спор к физико-химическим воздействиям. Так, споры некоторых бактерий выдерживают кипячение в течение нескольких часов, могут длительное время сохраняться (десятки и сотни лет) в сухом состоянии, более устойчивы по отношению к действию химических ядов, радиации и других факторов внешней среды.
В благоприятных условиях споры прорастают в вегетативные клетки. При этом они набухают вследствие поглощения воды, активизируются их ферменты, усиливаются биохимические процессы, приводящие к росту. Затем происходит растворение внешней оболочки и через образовавшееся отверстие молодая бактериальная клетка выходит наружу.
Порчу пищевых продуктов вызывают лишь вегетативные клетки. Знание факторов, способствующих образованию спор у бактерий, и факторов, которые вызывают их прорастание в вегетативные клетки, имеет значение в выборе способа обработки продуктов с целью предотвращения их микробиальной порчи.
К спорообразующим аэробным и факультативно-анаэробным
«Мазок на флору»: о чём расскажет анализ?
Исследование «Мазок на флору» относится к микроскопическому виду анализа. Тест назначают при подозрении на инфекционный процесс репродуктивных органов.
Для проведения анализа необходимо получить мазок. У мужчин биотопом является уретра, у женщин — цервикальный канал, влагалище, уретра. Исходя из места локализации патологического процесса, врач может направить женщину сдать мазок только из влагалища или цервикального канала. Однако чаще требуются все три локуса сразу.
| Взятие мазка — процедура безболезненная и безопасная. Все беременные женщины также сдают мазок минимум три раза: первый визит, 30 и 36 неделя, при условии нормально протекающей беременности. Полученный мазок переносится на стекло, высушивается и окрашивается, после чего врач-лаборант исследует препарат под микроскопом и описывает его. Бланк результата содержит информацию о микрофлоре, лейкоцитах, эпителиальных клетках и патологических агентах. |  |
Микрофлора
В процессе анализа врач описывает её тип, обильность. В норме должна преобладать палочковая флора. Палочки являются представителями лактобактерий, поддерживают определенный уровень pH. Основная роль палочек — защита влагалища от болезнетворных микроорганизмов и стимулирование местных реакций иммунитета. Когда в мазке присутствует иные бактерии, например, кокковые, число палочек снижается. Такое состояние указывает на дисбиоз и требует обязательной коррекции.
Лейкоциты
Лейкоциты в мазке позволяют судить о наличии воспалительной реакции. Число лейкоцитов в графе «результаты» указывается через дефис. Первая и вторая цифры соответствуют минимальному и максимальному числу, обнаруженному в полях зрения микроскопа. Для каждого локуса есть свои референтные показатели. В цервикальном канале допустимо не больше 25 клеток в поле зрения, в уретре — не более 5, во влагалище — не более 10.
Увеличение абсолютного число лейкоцитов говорит о воспалении, поэтому необходимо получить консультацию гинеколога или уролога.
Эпителий
Эпителиальные клетки в препарате располагаются пластами или разрозненно в виде отдельных клеток. В мазке их число должно быть единичным. В случае увеличения количества клеток эпителия, врач указывает: умеренно — означает, что в одном поле зрения находятся до 10 эпителиальных клеток, много — до 20, обильно — свыше 25.
Изменение размера и морфологии клеток эпителия, могут косвенно говорить о воспалительной реакции или о проблемах гормонального характера. Клетки эпителия, покрытые по всей поверхности кокками, носят название «ключевых клеток». Обнаружение их в мазке является морфологическим критерием бактериального вагиноза.
Слизь
Значения «мало», «умеренно», «отсутствует» являются вариантом нормы. Если слизь присутствует в большем количестве, то это признак дисбиотических нарушений во влагалище.
Патологические элементы
В мазке врач может идентифицировать мицелий и споры дрожжеподобных грибков, трихомонады, актиномицетов, сперматозоиды и др. Но определить точную видовую принадлежность возбудителя не сможет из-за ограничений метода. Например, в урогенитальном тракте человека обитают несколько представителей рода Neisseriaceae, которые похожи между собой, поэтому отличить в стандартном микроскопе не представляется возможным.
Диагностическая чувствительность микроскопии при диагностике гонококковой инфекции в России составляет 30%, а трихомонадной инфекции — 44–68%. Микроскопия носит описательный характер, для точного определения вида возбудителя необходимо использовать молекулярно-биологические методы (ПЦР, NASBA) и культуральный метод.
Исследование биоценоза урогенитального тракта Фемофлор-16 (определение ДНК) (16 показателей + КВМ)
Что такое Фемофлор?
Дисбаланс микробиоты урогенитального тракта женщин, обусловленный условно-патогенными микроорганизмами, характеризуется изменением качественного и/или количественного состава нормобиоты, метаболическими и иммунными нарушениями, в ряде случаев клиническими проявлениями. Частным проявлением выраженного дисбаланса биоты является бактериальный вагиноз.
Полное выявление этиологической структуры заболевания позволит своевременно установить диагноз, выявить осложненные формы течения заболевания и, соответственно, провести направленную адекватную терапию, в том числе на ранней стадии, до развития осложнений.
В основу метода положена комплексная количественная оценка биоты методом ПЦР в «реальном времени» (РВ). Проводят сравнение количества конкретных представителей нормо – и условно-патогенной биоты с общим количеством микроорганизмов с целью выявления дисбаланса биоты, степени его выраженности и определения этиологической роли конкретных микроорганизмов в его развитии при условии контроля качества получения клинического образца для исследования.
Способ позволяет в короткие сроки объективно оценить:
Показатели, анализируемые с помощью набора Фемофлор 16:
Контроль взятия материала (КВМ).
Необходимым условием количественного анализа урогенитальной биоты является правильная техника взятия соскоба с поверхности соответствующего биотопа (уретра, цервикальный канал, влагалище). Показателем правильного взятия биоматериала является достаточное количество геномной ДНК человека в пробе. Источником этой ДНК являются эпителиальные клетки, попадающие в пробу при правильной технике взятия биоматериала. Оптимальная величина этого показателя должна составлять не менее 105.
Показатель оценивается в абсолютных значениях.
Общая бактериальная масса (ОБМ).
Показатель, по которому можно судить об общем количестве бактерий. Оценивается в абсолютных значениях. Обычно эта величина составляет 106 – 108. Величина ОБМ большая, чем 108, свидетельствует об избыточном микробном обсеменении биоматериала. Чем больше величина ОБМ, тем больше величина микробной массы в образце. Величина показателя ОБМ меньшая, чем 105 соответствует сниженному количеству микроорганизмов в образце, что может быть следствием атрофических процессов или антибиотикотерапии.
Оценка нормобиоты.
Главным представителем нормофлоры урогенитального тракта у женщин репродуктивного возраста являются представители рода Lactobacillus (ЛБ).
Оценка нормобиоты производится как в абсолютных значениях, так и относительно общей бактериальной массы. В норме абсолютное количество лактобацилл практически не отличается от общего количества бактерий, то есть составляет 106–108
Относительное количество лактобацилл – разница между Lg10 общей бактериальной массы (ОБМ) и Lg10 лактобацилл (ЛБ). Например, если общее количество бактерий составляет 107, Lg10 этого количества будет равен 7. В норме разница логарифмов (порядков) ОБМ и ЛБ не должна превышать 0,5, что определяется погрешностью метода.
Умеренно сниженный уровень лактобацилл – при разнице логарифмов (порядков) от 0,5 до 1.
Значительно сниженный уровень лактобацилл–при разнице логарифмов (порядков) больше чем 1.
Чем меньшую долю в ОБМ составляют лактобациллы, тем сильнее угнетена нормальная флора.
Оценка аэробной и анаэробной условно-патогенной микрофлоры.
Количественный уровень аэробной и анаэробной условно-патогенной микрофлоры можно оценить как в абсолютных, так и относительных значениях. Абсолютные количества соответствуют показателям при бактериологичесих исследованиях. Например, количество микроорганизма Gardnerella vaginalis составляет 103.
Относительное количество того или иного микроорганизма вычисляется по отношению к количеству Lactobacillus spp., по разнице между Lg10 лактобацилл и Lg10 конкретного микроорганизма аналогично тому, как вычисляется относительное количество самих лактобацилл по отношению к общему количеству бактерий (ОБМ).
В урогенитальном тракте женщин репродуктивного возраста как аэробные, так и анаэробные условно-патогенные микроорганизмы могут быть причиной патологических процессов в урогенитальном тракте.
Оценка микоплазм, уреаплазм и грибов рода Candida.
Показания к назначению анализа
Материал для исследования
Для исследования используют соскобы эпителиальных клеток
Критерии количественной оценки биоты
Абсолютный показатель является ориентировочным, зависит от техники взятия биоматериала и способа выделения ДНК.
Нормоценоз
Состояние нормоценоза характеризуется следующими показателями:
Умеренный дисбиоз
Выраженный дисбиоз.
Состояние выраженного дисбиоза характеризуется следующими показателями:
Этиологическая структура выявленного дисбаланса:
Анаэробный, если дисбаланс вызван анаэробными микроорганизмами: Gardnerella vaginalis /Prevotella bivia/Porphyromonas spp; Atopobium vaginae; Eubacterium spp; Sneathia spp /Leptotrihia spp/Fusobacterium spp; Megasphera spp/Veilonella spp/Dialister spp; Lachnobacterium spp/Clostridium spp; Mobiluncus spp/Corynebacterium spp; Peptostreptococcus spp
Аэробный, если дисбаланс, вызван аэробной микрофлорой: Enterobacteraceae, Streptococcus spp и Staphylococcus spp
Смешанный если дисбаланс, вызван любым сочетанием аэробной, анаэробной флоры и грибами рода Candida.
Инфекционный процесс, вызванный грибами рода Candida, может протекать без дисбиотических нарушений со стороны условно-патогенной флоры, а также может сочетаться с дисбиозом.