SR-1_Stupak

САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА СТУДЕНТОВ.
№1. Строение и размножение бактерий – 8 часов (14 час. для ОЗО).
Цель: изучить особенности внешнего и внутреннего строения и размножения бактериальной клетки.
Работу выполнять по следующему плану:
1. Морфологическое строение бактерий: форма клеток, форма агрегаций, тип клетки в
зависимости от расположения жгутиков.
По форме клеток бактерии могут быть округлыми (кокки), палочковидными
(бациллы, клостридии, псевдомонады), извитыми (вибрионы, спириллы, спирохеты),
реже — звёздчатыми, тетраэдрическими, кубическими, C- или O-образными. При
разрушении клеточной (частичной или полной) могут образовываться L-формы
бактерий.
Агрегации кокков:
1) диплококки (делятся в одной плоскости и располагаются парами);
2) стрептококки (делятся в одной плоскости, но при делении не отделяются друг от друга и
образуют цепочки);
3) тетракокки (делятся в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, образуя группы по
четыре особи);
4) сарцины (делятся в трех взаимно перпендикулярных плоскостях, образуя группы
кубической формы);
5) стафилококки (делятся в нескольких плоскостях без определенной системы, образуя
скопления, напоминающие виноградные грозди).
На основании количества жгутиков и их расположения на поверхности клетки
различают следующие группы подвижных микробов:
- Монотрихи (имеют один жгутик, расположенный на одном из полюсов клетки и реже
субполярно или катерально);
- Амфитрихи (на каждом полюсе клетки расположено по одному жгутику);
- Лофотрихи (имеют пучок жгутиков на одном или двух полюсах клетки);
- Перетрихи (жгутики расположены без определенного порядка по всему телу клетки).
2. Внутреннее строение бактериальной клетки: заполнить таблицу
№
1.
1.1.
1.2.
1.3.
2.
2.1.
2.2.
2.3.
3.
Название
структуры
Клеточные
оболочки:
ЦПМ;
Клеточная стенка;
Слизистая капсула.
Внутримембранные
структуры:
Мезосомы;
Рибосомы;
Тилакоиды.
Запасные вещества
и включения.
Строение
Функции
1.1. Билипидный слой (фосфолипиды,
сфинголипиды, холистеролы) с
заякоренными белками и молекулами
углеводов.
1.2. Клеточная стенка грамположительных
бактерий - гомогенный слой толщиной 2080нм, построенный в основном
из пептидогликана с меньшим
количеством тейхоевых кислот и
небольшим
количеством полисахаридов, белков и лип
идов. В клеточной стенке имеются поры
диаметром 1-6 нм, которые делают её
проницаемой для ряда молекул.
У грамотрицательных бактерий
пептидогликановый слой неплотно
прилегает к ЦПМ и имеет толщину лишь
1.1. Отделяет
содержимое
протопласта
от внешней
среды,
участвует в
обмене
веществ.
1.2. Защитная
и опорная
функции.
1.3. Защита от
высыхания,
фагоцитоза.
2.1. участвуют
в делении
клетки и
спорообразова
2-3 нм. Он окружён наружной мембраной,
имеющей, как правило, неровную,
искривлённую форму. Между ЦПМ, слоем
пептидогликана и внешней мембраной
имеется пространство,
называемое периплазматическим, и
заполненное раствором, включающим в
себя транспортные белки и ферменты.
1.3. Слизистая структура толщиной > 0,2
мкм, прочно связанная с клеточной
стенкой бактерий и имеющая чётко
очерченные внешние границы. Состоит из
полисахаридов, реже из полипептидов.
2.1. Мезосомы являются производными
цитоплазматической мембраны. Мезосомы
могут быть в виде концентрических
мембран, пузырьков, трубочек, в форме
петли. Мезосомы связаны с нуклеоидом.
2.2. Рибосомы представляют собой
рибонуклеопротеиновые частицы
размером 20 нм, состоящие из двух
субъединиц – 30 S и 50 S. Перед началом
синтеза белка происходит объединение
этих субъединиц в одну – 70 S. В отличие
от клеток эукариотов рибосомы бактерий
не объединены в эндоплазматическую
сеть.
2.3. Внутрицитоплазматические
инвагинации ЦПМ, связанные ламеллами.
Характерны для цианобактерий.
3. Включения являются продуктами
метаболизма микроорганизмов, которые
располагаются в их цитоплазме и
используются в качестве запасных
питательных веществ. К ним относятся
включения гликогена, крахмала, серы,
полифосфата (волютина) и др.
нии.
2.2. Отвечают
за синтез
белка.
2.3.
Осуществлен
ие
фотосинтеза.
3.
Питательные
вещества,
регуляторы
обмена
веществ.
3. Спорообразование: экзоспоры, эндоспоры.
Эндоспоры — покоящиеся, неспособные к размножению формы, образуемые некоторыми
(исключительно грамположительными) бактериями типа Firmicute. Эндоспоры образуются в
результате впячивания внутрь клетки части её собственной цитоплазмы. Образование эндоспор
запускается при недостатке питательных веществ с целью пережить неблагоприятный период. Когда
условия среды улучшаются, спора прорастает, возвращаясь к состоянию вегетативной клетки.
Экзоспоры — специфические покоящиеся формы бактериальных клеток. Экзоспоры образуются
путём почкования исходной вегетативной клетки. Стенка споры очень толстая. Метаболизм в них
почти полностью прекращён, они содержат очень мало влаги.
Таким образом, в отличие от эндоспор, экзоспоры формируются не внутри клетки, а кнаружи
отпочковываются от неё. Кроме того, у экзоспор отсутствуют дипиколиновая кислота и характерные
для эндоспор структуры (кортекс, экзоспориум).
4. Размножение бактерий: бесполое, половое.
Половое размножение бактерий отличается от полового размножения эукариот тем, что у бактерий не
образуются гаметы и не происходит слияния клеток. Однако главнейшее событие полового
размножения, а именно обмен генетическим материалом, происходит и в этом случае. Этот процесс
называется генетической рекомбинацией. Часть ДНК (очень редко вся ДНК) клеткидонора переносится в клетку-реципиент, ДНК которой генетически отличается от ДНК донора. При
этом перенесённая ДНК замещает часть ДНК реципиента. В процессе замещения ДНК участвуют
ферменты, расщепляющие и вновь соединяющие цепи ДНК. При этом образуется ДНК, которая
содержит гены обеих родительских клеток. Такую ДНК называют рекомбинантной. У потомства или
рекомбинантов, наблюдается заметное разнообразие признаков, вызванное смещением генов. Такое
разнообразие признаков очень важно для эволюции и является главным преимуществом полового
размножения. Известны 3 способа получения рекомбинантов: трансформация, конъюгация и
трансдукция.
Бесполое - размножаются лишь равновеликим бинарным поперечным делением или почкованием. Для
одной группы одноклеточных цианобактерий описано множественное деление (ряд быстрых
последовательных бинарных делений, приводящий к образованию от 4 до 1024 новых клеток).
Контрольные вопросы:
1. Можно ли говорить о существовании многоклеточных структур у бактерий?
2. Чем отличаются клеточные стенки грамотрицательных и грамположительных бактерий?
3. Почему структуры называются внутримембранными?
4. Какой вид полового размножения существует у бактерий?