Tvorba buniek organizmami – spóry v hustej schránke – je jav, ktorý sa v živej prírode príliš často nevyskytuje. V skutočnosti - raz a iba v baktériách. Aj keď existuje ďalší prirodzený proces tvorby spór, napriek podobnosti biologických názvov ide o dva úplne odlišné typy živých útvarov. Jeden druh je tvorený baktériami tvoriacimi spóry, druhý - rastlinami a hubami.

všeobecné charakteristiky

Tvorba spór v baktériách je mechanizmus, ktorý zabezpečuje prežitie bakteriálneho organizmu v nepriaznivých podmienkach. V tejto forme existuje mechanizmus tvorby spór výlučne u predstaviteľov prokaryotov. Spóry, ktoré tvoria rastliny a huby, slúžia len na rozmnožovanie týchto organizmov.

Vo vnútri prokaryotickej bunky sa tvoria bakteriálne spóry. Vďaka silnej škrupine, odolnej voči rôznym vonkajším vplyvom (chemické, tepelné, svetlo a pod.), si až do skončenia nepriaznivých podmienok uchovávajú dedičnú informáciu obsiahnutú v kruhovej DNA.

Pokiaľ je bunka v stave spór, metabolizmus v nej je prakticky znížený na nulu. Neje, nedýcha a dokonca ani nesyntetizuje DNA. Práve tento stav pozastavenej animácie umožňuje bunke prežiť neschopnosť podporovať životné procesy.

Nie všetky mikroorganizmy sú schopné tvoriť spóry. V literatúre sa niekedy baktérie tvoriace spóry nazývajú sporangia, hoci sporangia sú len jedným zo stavov sporulačného procesu.

Existujú tri typy prokaryotických spór:

  • endospóry (tieto typy spór vznikajú z vlastnej bunkovej cytoplazmy, ktorá sa vťahuje do bunky);
  • exospóry (vytvorené mimo bunky a pučiace na konci sporulačného procesu);
  • mixospóry (tvoria sa v plodniciach myxobaktérií).

Navonok je spóra desaťkrát menšia ako bakteriálna bunka, ktorá ju vytvorila. Takmer celý objem sporu zaberá hrubá stena. Zničiť spóru je možné len pôsobením na ňu otvoreným ohňom alebo špeciálne vybraným antibiotikom.

Životaschopnosť spór môže trvať asi tisíc rokov. V priaznivých podmienkach sa spóra premení na mladý bakteriálny organizmus, ktorý rýchlo rastie, vyvíja sa a množí.

Heterotrofia

Takmer všetky známe anaeróbne a aeróbne spórotvorné baktérie sú heterotrofné a žijú zo spotreby hotovej organickej hmoty. A to nie vďaka živým organickým látkam, ale vďaka odpadovým produktom iných živých organizmov (saprofyticita).

Požiadavky na prítomnosť kyslíka v životnom prostredí

Spóry sú tvorené najmä obligátnymi a fakultatívnymi anaeróbmi, ako aj aeróbmi. Hlavnými sú zástupcovia nasledujúcich rodov:

  • Bacillus;
  • Clostridium;
  • Desulfotomakulum.

Z nich iba Bacillus sú fakultatívne anaeróbne a aeróbne baktérie tvoriace spóry. Clostridia a Desulfotomaculum sú anaeróbne baktérie tvoriace spóry.

Stanovenie aerobity a anaerobity mikroorganizmov spočíva v identifikácii procesu bakteriálneho dýchania: ako baktéria dýcha. Živý organizmus potrebuje dýchanie, aby si udržal svoj vnútorný metabolizmus. Aeróby využívajú ako oxidanty molekulárny kyslík, anaeróby oxidujú vysokomolekulárne zlúčeniny pomocou zvyšku kyseliny fosforečnej.

Spórotvorné baktérie všetkých troch rodov patria do triedy eubaktérií (pravé baktérie). Eubaktérie tvoria endospóry. Exospóry tvoria aktinomycéty (aktívni producenti pôdneho humusu). Myxospóry sú jedným z možných stavov myxobaktérií (kolónií, ktoré produkujú exoenzýmy).

Takmer všetky aktinomycéty a myxobaktérie sú aeróbne.

Proces sporulácie

Anaeróbne a aeróbne spórotvorné baktérie tvoria spóry takmer identickými mechanizmami. Jeden z najbežnejších sporulačných procesov vyzerá schematicky takto:

  1. Bakteriálna bunka sa prestane deliť a zväčší sa.
  2. V cytoplazme bunky sa tvorí granulóza (výživné látky prokaryotov) a povrch bunky sa podobá pomarančovej kôre.
  3. Niektoré molekuly bunkových nukleotidov sa navzájom spájajú a ťahajú určitú časť bunky.
  4. Oblasť bunky, nakreslená zväzkom nukleotidov, tvorí pro-spóru.
  5. V procese dozrievania sa prospóra rozjasňuje a stráca schopnosť prenášať svetlo (stáva sa nepriehľadným).
  6. V závislosti od typov mikroorganizmov môžu byť spóry okrúhle, oválne, vajcovité.
  7. Zrelá spóra má veľmi hustú membránu, v ktorej je syntéza DNA znížená na minimum.
  8. Materská bakteriálna bunka, v ktorej spóra dozrela, je zničená a spóra zostáva vo vonkajšom prostredí bez materského obalu.

Klíčenie

Pri umiestnení do priaznivého prostredia, ktoré je bohaté na živiny a v ktorom je možné udržiavať vnútrobunkový metabolizmus, začne silná membrána spór doslova napučiavať. Nastáva opuch, kým nie je škrupina úplne zničená. V momente, keď sa v tkanive vytvorí dosť veľký poryv, vystúpi cez neho do vonkajšieho prostredia mladá bunka.

Tento spôsob klíčenia spór je charakteristický pre také prokaryoty, ako sú aeróbne spóry tvoriace baktérie. Niektoré anaeróbne baktérie sa zbavujú spór inak.

Takže niektoré typy anaeróbnych baktérií, ktoré tvoria sporangiá, sa neuvoľňujú z vonkajšej bunkovej membrány. Spóra neprichádza do styku s vonkajším prostredím, ale s bunkovou membránou (plášťom). Keď nastanú priaznivé podmienky pre život bakteriálnej bunky, obal začne prepúšťať živiny do bunky a spóra rastie vo vnútri už existujúceho bunkového obalu.

Bacili

Aeróbne baktérie tvoriace spóry bacil sú rodom asi 200 druhov baktérií. Všetky sú grampozitívne a majú tvar palice.

Na rozdiel od baktérií, ktoré netvoria spóry, baktérie tvoriace spóry sú väčšie. Niektoré z nich možno vidieť aj voľným okom.

Spomedzi spórotvorných baktérií, bacilov, existujú druhy patogénne pre človeka. Antrax je teda spôsobený bacillus anthracis (pôvodca antraxu). Patogén preniká do ľudského tela poškodením kože. Infikované tkanivá sú vystavené toxickým účinkom odpadových produktov antracisu a odumierajú.

Vzhľadom na možnosť tvorby spór pri vystavení nepriaznivým podmienkam nie je možné patogén antraxu vyhubiť tepelným, svetelným alebo chemickým vplyvom. To komplikuje prevenciu antraxu, pretože preventívne opatrenia sú obmedzené len na očkovanie.

Príklady šírenia bacilov v pôde:

  1. V pôdach južných oblastí sa vyskytuje viac spórotvorných baktérií ako na studených pôdach, pričom prehriatie má škodlivý vplyv na tie, ktoré netvoria spóry.
  2. Rozdiel bol zaznamenaný v prítomnosti spórotvorných baktérií v závislosti od vegetácie rastúcej na pôde. Takže v blízkosti koreňov rastlín žijú hlavne prokaryoty netvoriace spóry a na rozkladajúcich sa rastlinných zvyškoch - druhy prokaryotov tvoriacich spóry.
  3. Aeróbne spórotvorné baktérie alebo bacily liečia pôdy.

Klostridia a desulfotomakulum

Spórotvorné baktérie Clostridium sú grampozitívne anaeróby, ktoré nedokážu prežiť v kyslíkovom prostredí. V opačnom prípade sa nazývajú povinné.

Klostrídie majú vzhľad ohnutej palice a sú pomerne veľké. Žijú hlavne v organizmoch živých bytostí, môžu byť mobilné (s bičíkmi) alebo nehybné (bez bičíkov).

Klostrídie, ktoré majú patogénne vlastnosti a dokážu ničiť iné živé organizmy, majú najčastejšie kapsulovú nadstavbu. To znamená, že samotná bunka neprichádza do kontaktu s vonkajším prostredím, ale je v kapsule. Zloženie cytoplazmy tohto typu anaeróbov sa nelíši od cytoplazmy spórotvorných aeróbnych baktérií, rozdiel je len v metabolických procesoch.

Niektoré druhy klostrídií produkujú toxické jedy, vrátane botulotoxínu, jedného z najsilnejších organických jedov. Patogénne druhy Clostridia sú pôvodcami tetanu, gangrény, botulizmu atď.

Baktérie rodu desulfotomaculum sú na rozdiel od iných grampozitívnych prokaryotov gramnegatívne. Tento obligátny mobilný anaerób má tyčovitý tvar (zakrivený a rovný). Spóry Desulfothmaculum majú vajcovitý (vajcovitý) tvar a môžu sa nachádzať ako na póloch bunky, tak aj v jej strede.

Tvorba spór

sporogenéza, proces tvorby spór (Pozri Spory). V rastlinných organizmoch – prokaryotoch (pozri Prokaryoty), ktorých bunky nemajú typické jadrá, môžu vzniknúť spóry: z celej bunky, ktorá má nahromadené živiny a zhrubnutú membránu (exospóry mnohých modrozelených rias); delenie Protoplastu na veľké množstvo spór (endospóry niektorých modrozelených rias, ryža. 1, 1); ako výsledok zhutnenia a stlačenia protoplastu vo vnútri bunkovej membrány a vytvorenia novej viacvrstvovej membrány na jej vrchu (v baktériách); s rozpadom špeciálnych oblastí mycélia na segmenty (u aktinomycét, ryža. 1 , 2). V rastlinách – eukaryotoch (Pozri Eukaryoty), ktoré majú typické jadrá, 3 hlavné typy spór (oo-, mito- a meiospóry) a zaberajú rôzne miesta vo vývojových cykloch, môžu existovať 3 varianty C, resp.: oosporogenéza, mitosporogenéza a meiosporogenéza... Zvyčajne sa S. rozumie tvorba meiospór (meiosporogenéza). Oosporogenéza je spojená s procesom oplodnenia a následne so zmenou jadrových fáz vo vývojových cykloch; končí tvorbou oospór (u mnohých zelených rias a oomycét), auxospór (u rozsievok), zygospór (u zygomycét), čo sú jednojadrové alebo viacjadrové zygoty. Mitosporogenéza vedie k vzniku mitospór, ktoré sa tvoria vo viacerých alebo vo veľkom počte v dôsledku mitotického delenia (pozri Mitóza) haploidu [napríklad zoospóry radu rias ( ryža. 1 , 3) a huby], menej často diploidné (napríklad karpospóry väčšiny Floridy) bunky alebo bez delenia - monospóry edogonia ( ryža. 1 , 4), bangiev, nemalion; nevedie k zmene jadrových fáz. Prebieha v jednobunkových mitosporangiách (napríklad v zoosporangiách ulotrix, monosporangia edogonium, cystocarpia na Floride) a jednobunkové riasy sa takpovediac samy stávajú sporangiami ( ryža. 1 , 5). Mitosporogenézu možno pozorovať pri rozpade mycélia, ktoré pozostáva z buniek obsahujúcich dikarióny, napríklad u húb sneť a hrdze. Meiosporogenéza je spojená so zmenou diplofázy (pozri Diplofáza) vo vývojových cykloch nižších aj vyšších rastlín haplofázou (pozri Haplofáza). V nižších rastlinách vznikajú meiospóry v dôsledku meiózy alebo krátko po nej z mitoticky rozdelených haploidných buniek vytvorených počas meiózy. U rias a húb s haploidným vývojovým cyklom sa S. vyskytuje pri klíčení zygoty (oospóry), ktorej diploidné jadro, deliac sa meioticky, tvorí 4 haploidné jadrá; v tomto prípade vznikajú 4 meiospóry (napríklad zoospóry Chlamydomonas, ryža. 1 , 6, aplanospór ulotrixu), alebo 3 zo štyroch haploidných jadier odumrú a vytvorí sa iba 1 meiospóra (napríklad v Spirogyre, ryža. 1 , 7), alebo po meióze nasledujú 1-3 mitotické delenia a vzniká 8-32 spór (napríklad u Bangiaceae). V riasach s izomorfnými a heteromorfnými vývojovými cyklami sa meiosporogenéza vyskytuje v jednobunkových meiosporangiách a je charakterizovaná tvorbou buď 4 meiospór (napríklad tetraspóry hnedých rias a väčšiny Floridy, ryža. 1 , 8) alebo 16-128 meiospór (napríklad zoospóry chaluh, ryža. 1 , 9) v dôsledku 2-5 mitotických delení po meióze. V sporangiách vačkovcov (asci, alebo asci) sa 4 haploidné jadrá vyplývajúce z meiózy mitoticky delia a vzniká 8 endogénnych meiospór (askospór). V bazídiách (výtrusné orgány) bazídiomycét po meióze vznikajú 4 haploidné jadrá, ktoré sa presúvajú do špeciálnych výrastkov na povrchu bazídií; v budúcnosti budú tieto výrastky s haploidnými jadrami, t.j. bazidiospóry, oddelené od bazídií ( ryža. 1 , desať). Vyššie rastliny tvoria iba meiospóry, meiosporogenéza prebieha v mnohobunkových sporangiách. Zvyčajne v dôsledku mitotických delení diploidných buniek archepória, tzv. sporocyty (meioticky sa deliace bunky), z ktorých každý tvorí 4 spóry (tetrády spór). Equospórové paprade produkujú morfologicky a fyziologicky identické spóry ( ryža. 2 , 1), z ktorých sa vyvíjajú obojpohlavné výrastky. V heterosporóznych papraďovitých a semenných rastlinách dochádza k mikro- a megasporogenéze, meiosporogenéze, to znamená, že existujú dva typy spór. Mikrosporogenéza prebieha v mikrosporangiách a končí tvorbou veľkého počtu mikrospór ( ryža. 2 , 2), potom vyrastajúce do mužských výrastkov; megasporogenéza - v megasporangiách, kde v menšom počte - často aj 4 alebo 1 - megaspóry ( ryža. 2 , 3), vyrastajúce do ženských výrastkov. Vyvíjajúce sa sporocyty a spóry (vo väčšine vyšších rastlín) sa živia látkami získanými z buniek tapeta (vrstva vystielajúca dutinu sporangia zvnútra). V mnohých rastlinách tvoria bunky tejto vrstvy, ktoré sa rozprestierajú, periplazmodium (protoplazmatická hmota s degenerujúcimi jadrami), v ktorej sa objavujú sporocyty a potom spóry. V niektorých rastlinách sa časť sporocytov podieľa aj na tvorbe periplazmódia. V megasporangiách (ovulách) niektorých krytosemenných rastlín sa v dôsledku meiózy vytvoria bunky s 2 alebo 4 haploidnými jadrami, čo zodpovedá 2 ( ryža. 2 , 4) alebo 4 ( ryža. 2 5) megaspóry; z týchto buniek sa vyvíjajú samičie gametofyty – tzv. bisporózne a tetrasporické zárodočné vaky. Pre S. u prvokov pozri čl. Spory.

Svieti .: Meyer KI, Reprodukcia rastlín, M., 1937; Kursanov L.I., Komarnitsky N.A., Kurz nižších rastlín, M., 1945; Mageshvari P., Angiosperm embryology, trans. z angl., M., 1954; Takhtadzhyan A. L., Vyššie rastliny, t. 1, M. - L., 1956; Poddubnaya-Arnoldi B, A., Všeobecná embryológia krytosemenných rastlín, M., 1964: Smith G. M., Kryptogamická botanika, 2. vydanie, V. 1-2, N. Y. - L. 1955; Lehrbuch der Botanik für Hochschulen, 29 Aufl., Jena, 1967.

A. N. Sladkov.

Ryža. 1. Tvorba spór v nižších rastlinách. 1 - tvorba a uvoľňovanie endospór v modrozelenej riase Dermocarpa; 2 - rozpad mycélia na segmenty v aktinomycete Nocardia; 3 - Ulothrix: výstup sporov (a) a sporov (b); 4 - edogonium (Oedogonium): výstup zoospóry; 5 - Chlamydomonas (Chlamydomonas): štyri spóry vo vnútri obalu bunky, ktorá ich vyprodukovala; 6 - Chlamydomonas: zygota (a) a jej klíčenie so štyrmi spórami (b); 7 - Spirogyra: zygota (a) a jej klíčenie - tvorba štyroch haploidných jadier (b), odumieranie troch jadier (c), jednojadrové semenáče (d); 8 - callitamnion (Callithamnion): tetrasporangium (a) a výstup tetraspor (b); 9 - chaluhová riasa Chorda filum: výtrusnica s diploidným jadrom (a), štyrmi (b) a šestnástimi (c) haploidnými jadrami, s takmer vyzretými spórami (d); 10 - bazídium s dikariónom (a), diploidným jadrom (b) a štyrmi haploidnými jadrami (c) v bazídiomycétach; d - prechod haploidného jadra do bazidiospóry.

Ryža. 2. Tvorba spór vo vyšších rastlinách. 1 - vývoj výtrusnice v equospóre leptosporangiovej paprade; 2 - vývoj mikrosporangií u Selaginella; 3 - vývoj mikrosporangia v azolii (Azolla); 4 - megasporocyt (a) pred meiózou a bunky z neho vznikajúce po prvom (b) a druhom (c) meiotických deleniach v cibuli (Allium cepa); 5 - megasporocyt (a) pred meiózou a dvojjadrové (b) a štvoruholníkové (c, d) bunky vytvorené po prvom a druhom delení meiózy u tetrova lieskového (Fritillaria persica). AC - archespória, TP - tapetum, PP - periplazmodium, SC - sporocyty, JS - jadrá spór, SP - spóry (izospóry), MC - megaspóry, TM - mikrospórové tetrády.


Veľká sovietska encyklopédia. - M .: Sovietska encyklopédia. 1969-1978 .

Synonymá:

Pozrite si, čo je „tvorba spór“ v iných slovníkoch:

    Tvorba spór... Odkaz na slovník pravopisu

Vznik sporu. V rastlinných organizmoch – prokaryotoch, ktorých bunky nemajú typické jadrá, môžu vzniknúť spóry: z celej bunky, ktorá nahromadila živiny a zhrubla membránu (exospóry mnohých modrozelených rias); keď je protoplast rozdelený na veľké množstvo spór (endospóry niektorých modrozelených rias, obr. 1, 1); ako výsledok zhutnenia a stlačenia protoplastu vo vnútri bunkovej membrány a vytvorenia novej viacvrstvovej membrány na jej vrchu (v baktériách); s rozpadom špeciálnych oblastí mycélia na segmenty (u aktinomycét, obr. 1, 2). Rastliny - eukaryoty, ktoré majú typické jadrá, majú 3 hlavné typy spór (oo-, mito- a meiospóry) a zaberajú rôzne miesta vo vývojových cykloch, môžu mať 3 varianty C: oosporogenézu, mitosporogenézu a meiosporogenézu. Zvyčajne pod. pochopiť tvorbu meiospór (meiosporogenézu). Oosporogenéza je spojená s procesom oplodnenia, teda so zmenou jadrových fáz vo vývojových cykloch; končí tvorbou oospór (u mnohých zelených rias a oomycét), auxospór (u rozsievok), zygospór (u zygomycét), čo sú jednojadrové alebo viacjadrové zygoty. Mitosporogenéza vedie k vzniku mitospór, ktoré sa tvoria vo viacerých alebo vo veľkom počte v dôsledku mitotického delenia (pozri Mitóza) haploidov, napríklad zoospór radu rias (obr. 1, 3) a húb, menej často diploidné (napr. karpospóry väčšiny Floridy) bunky alebo bez delení - monospóry edogónia (obr. 1, 4), banguianske, nemalionické; nevedie k zmene jadrových fáz. Prebieha v jednobunkových mitosporangiách (napr. v zoosporangiách ulotrixových, monosporangiách edogonium, cystocarpia na Floride) a jednobunkové riasy sa takpovediac samy stávajú sporangiami (obr. 1, 5). Mitosporogenézu možno pozorovať vtedy, keď sa mycélium, pozostávajúce z buniek obsahujúcich dikarióny, rozpadne, napríklad pri plesni a hrdzi. Meiosporogenéza je spojená so zmenou diplofázy vo vývojových cykloch nižších aj vyšších rastlín haplofázou. V nižších rastlinách vznikajú meiospóry v dôsledku meiózy alebo krátko po nej z mitoticky rozdelených haploidných buniek vytvorených počas meiózy. U rias a húb s haploidným vývojovým cyklom sa S. vyskytuje pri klíčení zygoty (oospóry), ktorej diploidné jadro, deliac sa meioticky, tvorí 4 haploidné jadrá; v tomto prípade vznikajú 4 meiospóry (napr. zoospóry Chlamydomonas, obr. 1, 6, aplanospóry ulotrixu), alebo 3 zo štyroch haploidných jadier odumrú a vytvorí sa len 1 meiospóra (napr. u Spirogyra, obr. 1, 7), alebo po meióze nasledujú 1-3 mitotické delenia a vzniká 8-32 spór (napr. u Bangiaceae). V riasach s izomorfnými a heteromorfnými vývojovými cyklami sa meiosporogenéza vyskytuje v jednobunkových meiosporangiách a je charakterizovaná tvorbou buď 4 meiospór (napríklad tetraspóry hnedých rias a väčšiny Floridy, obr. 1, 8), alebo 16-128 meiospór (napr. napríklad zoospóry laminaria, ryža 1, 9) v dôsledku 2-5 mitotických delení po meióze. V sporangiách vačkovcov (asci, alebo asci) sa 4 haploidné jadrá vyplývajúce z meiózy mitoticky delia a vzniká 8 endogénnych meiospór (askospór). V bazídiách (výtrusné orgány) bazídiomycét po meióze vznikajú 4 haploidné jadrá, ktoré sa presúvajú do špeciálnych výrastkov na povrchu bazídií; v budúcnosti budú tieto výrastky s haploidnými jadrami, t.j. bazidiospóry, sú oddelené od bazídií (obr. 1, 10). Vyššie rastliny tvoria iba meiospóry, meiosporogenéza prebieha v mnohobunkových sporangiách. Zvyčajne v dôsledku mitotických delení diploidných buniek archespórie, tzv. sporocyty (meioticky sa deliace bunky), z ktorých každý tvorí 4 spóry (tetrády spór). Equospórové paprade produkujú morfologicky a fyziologicky identické výtrusy (obr. 2, 1), z ktorých sa vyvíjajú obojpohlavné výrastky. V heterosporóznych papraďovitých a semenných rastlinách sa mikro- a megasporogenéza, meiosporogenéza, t.j. vznikajú spory dvoch typov. Mikrosporogenéza prebieha v mikrosporangiách a končí sa tvorbou veľkého množstva mikrospór (obr. 2, 2), ktoré následne prerastajú do samčích výrastkov; megasporogenéza - v megasporangiách, kde v menšom počte - často aj 4 alebo 1 - dozrievajú megaspóry (obr. 2, 3), prerastajúce do samičích výrastkov. Vyvíjajúce sa sporocyty a spóry (vo väčšine vyšších rastlín) sa živia látkami získanými z buniek tapeta (vrstva vystielajúca dutinu sporangia zvnútra). V mnohých rastlinách tvoria bunky tejto vrstvy, ktoré sa rozprestierajú, periplazmodium (protoplazmatická hmota s degenerujúcimi jadrami), v ktorej sa objavujú sporocyty a potom spóry. V niektorých rastlinách sa časť sporocytov podieľa aj na tvorbe periplazmódia. V megasporangiách (ovulách) niektorých krytosemenných rastlín v dôsledku meiózy vznikajú bunky s 2 alebo 4 haploidnými jadrami, čo zodpovedá 2 (obr. 2, 4) alebo 4 (obr. 2, 5) megaspóram; z týchto buniek sa vyvíjajú samičie gametofyty – tzv. bisporózne a tetrasporické zárodočné vaky. Pre S. u prvokov pozri čl. Spory. Lit.: Meyer. I., Rozmnožovanie rastlín, M., 1937; Kursanov L.I., Komarnitsky N.A., Kurz nižších rastlín, M., 1945; Mageshvari P., Angiosperm embryology, trans. z angl., M., 1954; Takhtadzhyan. L., Higher Plants, zväzok 1,. - L., 1956; Poddubnaya-Arnoldi B, A., Všeobecná embryológia krytosemenných rastlín, M., 1964: Smith G. M., Kryptogamická botanika, 2. vydanie, V. 1-2, N. Y. - L. 1955; Lehrbuch der Botanik fur Hochschulen, 29 Aufl., Jena, 1967. A. N. Sladkov.

V procese evolúcie sa baktérie prispôsobili na prežitie v najnepriaznivejších podmienkach prostredia a zachovali si dedičnú informáciu prostredníctvom tvorby spór. Vo vnútri bunky sa tvoria bakteriálne spóry. Celý proces klíčenia (sporulácia) trvá 18 - 20 hodín. Počas tohto procesu sa v bakteriálnej bunke mení množstvo biochemických procesov. Baktérie môžu byť v stave podobnom spórom po dlhú dobu - stovky rokov. Za priaznivých podmienok prostredia spóry klíčia. Proces klíčenia trvá 4 - 5 hodín.

K tvorbe spór dochádza, keď:

  • výživný substrát je vyčerpaný,
  • nedostatok uhlíka a dusíka,
  • ióny draslíka a mangánu sa hromadia vo vnútornom prostredí bunky,
  • mení sa úroveň kyslosti prostredia a pod.

Ryža. 1. Na fotografii spóra vo vnútri bakteriálnej bunky (foto pod svetlom elektrónového mikroskopu - EM).

Aké baktérie sú schopné sporulácie

Baktérie v tvare spóry sa nazývajú bacily. Patria do čeľade Bacillaceae a sú zastúpené rodom Clostridium Clostricdium, rodom Bacillus a rodom Desulfotomaculum. Všetky sú grampozitívne anaeróbne baktérie.

Rod clostridium má viac ako 93 druhov baktérií. Všetky tvoria spóry. rodu Clostridium spôsobujú pľúcnu gangrénu, sú vinníkmi komplikácií po potrate a pôrode, ťažkých toxických infekcií vrátane botulizmu. Spóry tohto druhu baktérií presahujú priemer vegetatívnej bunky.

Rod bacil má viac ako 217 druhov baktérií. Patogénne baktérie rodu Bacillus spôsobujú množstvo chorôb u ľudí a zvierat, vrátane chorôb prenášaných potravinami a antraxu. Spóry baktérií tohto druhu nepresahujú priemer vegetatívnej bunky.

Ryža. 2. Na fotografii sú baktérie rodu Clostridium. Vľavo - Clostridium perfingens. Sú pôvodcami alimentárnych chorôb a plynatej gangrény. Vpravo - Clostridium botulinum. Baktérie spôsobujú závažné alimentárne ochorenie nazývané botulizmus.

Ryža. 3. Na fotografii pôvodca antraxu. Bacillus anthracis, rod Bacillus - veľký, nepohyblivý, s odrezanými koncami (vľavo) a baktéria v spórovom stave (vpravo).

Tvorba spór v baktériách

Prípravná fáza

Pred vytvorením samotnej spóry vo vegetatívnej bakteriálnej bunke sa rýchlosť metabolizmu zníži, replikácia DNA sa zastaví, jeden z nukleotidov sa lokalizuje v sporogénnej zóne a začne sa syntetizovať kyselina dipikolínová.

Tvorba sporogénnej zóny

Tvorba sporogénnej zóny začína zhrubnutím cytoplazmatickej oblasti, v ktorej sa nachádza nukleotid ( prospor). K izolácii sporogénnej zóny dochádza pomocou cytoplazmatickej membrány, ktorá začína prerastať do bunky.

Kontroverzia a kontroverzia formácie

Medzi vnútornou a vonkajšou vrstvou membrány sa vytvára kôra. Jednou z jeho zložiek je kyselina dipikolínová, ktorá určuje tepelnú stabilitu spór.

Vonkajšia strana membrány je pokrytá membránou (exospórou). Pozostáva z bielkovín, lipidov a iných zlúčenín, ktoré sa nenachádzajú vo vegetatívnej bunke. Škrupina je hrubá a voľná. Je hydrofóbna.

Dozrievanie spór

V období dozrievania sporu sa končí formovanie všetkých jeho štruktúr. Spóra získava tepelnú stabilitu. Nadobudne určitý tvar a v klietke zaujíma osobitné postavenie. Po úplnom dozretí spór nastáva autolýza bunky.

Ryža. 4. Fotografia ukazuje vytvorenú spóru, po obvode ktorej sa nachádzajú zvyšky cytoplazmy.

Ryža. 5. Fotografia vľavo ukazuje novovytvorenú spóru (A), po obvode ktorej sa nachádzajú zvyšky cytoplazmy. Ďalej cytoplazma odumiera. Na fotografii vpravo (B) spóra purifikovaná v laboratórnych podmienkach.

Ryža. 6. Na fotografii vyššie štádium sporulácie - od vytvorenia sporogénnej zóny až po úplnú tvorbu a lýzu zvyškov bunky. Na fotografii nižšie je výtrus so stuhovitými výrastkami. O je jeho vonkajší obal, K je kôra, C je vnútorná časť.

Cortex

Kôra chráni spóru pred enzýmami, ktoré bunka produkuje vo veľkých množstvách v konečnom štádiu sporulácie. Ich účelom je úplné zničenie vegetatívnej bunky matky. V neprítomnosti kôry dochádza k lýze bakteriálnych spór. Cortex obsahuje kyselinu diaminopimelovú, ktorá poskytuje tepelnú stabilitu

Vnútorná strana kôry susedí s vnútornou stranou cytoplazmatickej membrány. Počas obdobia klíčenia spór sa kôra premieňa na bunkovú stenu vegetatívnej bunky.

Výtrusný obal (exosporium)

Strana cytoplazmatickej membrány smerujúca von je počas sporulácie pokrytá membránou (exospórou). Pozostáva z bielkovín, lipidov a iných zlúčenín, ktoré sa nenachádzajú vo vegetatívnej bunke. Škrupina je hrubá a voľná. Tvorí asi 50 % objemu samotného sporu. Je hydrofóbna. Vonkajšia stena spór je odolná voči enzýmom. Chráni spóru pred predčasným klíčením.

Ryža. 7. Na fotke spor s výrastkami. Jeho jadrom je pokojová vegetatívna bunka.

Výplody na sporoch

V niektorých sporoch sa v procese sporulácie vytvárajú výrastky. Sú rôznorodé a špecifické. Táto vlastnosť pre každú baktériu je dedične pevná a konštantná. Výrastky spór sa skladajú predovšetkým z bielkovín. Aminokyseliny proteínu sú podobné ako v keratíne a kolagéne. Funkcia výrastkov na sporoch ešte nie je definitívne objasnená.

Ryža. 8. Typy výrastkov na výtrusoch: bičíky, rúrky, kefovité prúty, široké stuhy, tŕne, špendlíky, vo forme parožia.

Ryža. 9. Na fotografii sú spóry baktérií rodu Clostridium. Výrastky vo forme rúrok (1 a 5), ​​výrastky vo forme bičíkov (2), stuhovité výrastky (3), sperené výrastky (4), výtrusy na povrchu ktorých sú tŕne (6).

Charakterizácia bakteriálnych spór

V bunke, ktorá je v stave podobnom spóre, je zaznamenané:

  • úplná represia genómu,
  • takmer úplná absencia metabolizmu,
  • zníženie množstva vody v cytoplazme o 50% (výrazná strata vody bunkou vedie k jej smrti),
  • zvýšené množstvo katiónov vápnika a horčíka v cytoplazme,
  • výskyt kyseliny dipikolínovej a kortexu, ktoré sú zodpovedné za tepelnú stabilitu,
  • zvýšenie množstva cysteínového proteínu a hydrofóbnych aminokyselín,
  • zachováva svoju životaschopnosť po stovky rokov.

Trvanie sporu

V procese sporulácie sa spóra pokryje membránami - vonkajšou membránou a kôrou. Chránia spor pred nepriaznivými podmienkami prostredia.

Cortex obsahuje kyselinu diaminopimelovú, ktorá je zodpovedná za tepelnú stabilitu. Vonkajšia škrupina chráni spor pred predčasným klíčením a negatívnymi environmentálnymi faktormi.

V spórovom stave je baktéria odolná voči zvýšeným teplotám okolia a vysychaniu. Je schopný prežiť v roztokoch s vysokým obsahom soli, odolávať dlhšiemu varu a mrazu, žiareniu a vákuu, ultrafialovému žiareniu. Spóra je odolná voči rôznym toxickým látkam a dezinfekčným prostriedkom.

Stabilita spór patogénnych baktérií vo vonkajšom prostredí prispieva k pretrvávaniu infekcie a vzniku ťažkých infekčných ochorení.

Typ, tvar a umiestnenie spór v baktériách

Bakteriálne spóry majú oválny a guľovitý tvar. Môžu sa nachádzať na koncoch bunky (pôvodcovia tetanu), bližšie k stredu (pôvodcovia botulizmu a plynatej gangrény) alebo v centrálnej časti bunky (bacil antraxu). Menej často sú bakteriálne spóry umiestnené laterálne.

Ryža. 10. Fotografia ukazuje terminálne endospóry C. difficile a Clostridium tetani.

Ryža. 11. Na fotografii sú centrálne umiestnené spóry baktérie Bacillus cereus.

Ryža. 12. Fotografia ukazuje konečné umiestnenie spór v baktérii Bacillus subtilis.

Čiapky na výtrusy

Na spórach rodu Clostridium a Bacillus sa v procese sporulácie vytvárajú čiapky. Majú kužeľovitý alebo mesiačikový tvar a bunkovú štruktúru. Bunky pripomínajú vrecká, ktoré sú naplnené plynnou látkou. Majú tvar palíc alebo oválu. Bunky pomáhajú spóre zostať vo vode nadnášané. Ani pri odstreďovaní sa spóry s uzávermi nemôžu vyzrážať. Klobúčiky spór sa tvoria v pôdnych baktériách hydromorfných pôd, ktoré vznikli v podmienkach stojatej povrchovej vody alebo v prítomnosti podzemnej vody.

Ryža. 13. Na fotografii sú klobúky na výtrusoch kužeľovitého tvaru (vľavo) a kosákovitého tvaru (vpravo).

Ryža. 14. Na fotografii je znázornená štruktúra uzáveru spór baktérie. Jednotlivé plynové bunky (vakuoly, vaky) sú oválne.

Keď sa vyskytnú nepriaznivé podmienky pre baktérie, sú schopné vytvárať spóry. Nepriaznivými podmienkami môže byť nedostatok živín v prostredí, zmena jeho kyslosti, vysoké alebo nízke teploty, vysychanie prostredia a iné.

Tvorba spór baktériami je predovšetkým spôsob, ako prežiť nepriaznivé podmienky prostredia. Na rozdiel od iných organizmov sa tvorba spór v baktériách takmer nikdy nepoužíva na reprodukciu.

Spóry baktérií zostávajú životaschopné vo veľmi nepriaznivých podmienkach prostredia. Sú schopné prežiť extrémne vysoké a nízke teploty a zostávajú životaschopné po mnoho rokov. Tak sú známe baktérie, ktorých spóry môžu vyklíčiť až po 1000 rokoch. V iných baktériách môžu spóry vydržať varenie. Stáva sa, že spóry môžu prežiť teploty pod -200 stupňov Celzia.

V tých dňoch, keď sa život na Zemi práve objavil a existovali na ňom iba baktérie, je možné, že sa poveternostné podmienky mohli rýchlo zmeniť a stať sa veľmi drsnými. Aby baktérie prežili, vyvinuli si v sebe schopnosť sporulovať. Dnes môžu baktérie žiť tam, kde iné organizmy nemôžu prežiť.

V bakteriálnych spórach sú všetky životné procesy takmer zastavené, cytoplazma je malá a je hustá. Spóra je pokrytá silnou membránou, ktorá ju chráni pred deštruktívnymi faktormi prostredia. Spóra však obsahuje všetko potrebné (vrátane bakteriálnej DNA), aby za priaznivých podmienok vyklíčila a vytvorila plnohodnotnú bakteriálnu bunku.

Väčšina baktérií tvorí spóry nazývané endospóry. V podstate sú tvorené tyčinkovitými baktériami. Endo znamená vnútri. To znamená, že vo väčšine baktérií sa vo vnútri bunky tvoria spóry. S tvorbou spór sa invaginuje bunková membrána a vo vnútri baktérie sa izoluje oblasť - budúca spóra. Ide tam DNA. Okolo tejto oblasti sa vytvorí hrubá vrstva takzvanej kôry, ktorá bude výtrus chrániť. Na jeho vnútornej a vonkajšej strane je membrána. Na vonkajšej strane membrány je niekoľko ďalších škrupín.

V tyčinkovitých baktériách sa môžu endospóry tvoriť v rôznych častiach bunky. V niektorých - v strede, v iných - bližšie ku koncu, v iných - na samom okraji tyčovej bunky.

Existujú druhy baktérií, ktoré netvoria endospóry, ale exospóry, cysty a iné formy spiacich foriem. „Exo“ znamená, že spóra sa nevytvára vo vnútri bakteriálnej bunky, ale akoby mimo nej. K tvorbe exospór dochádza vytvorením akejsi obličky v bunke. Potom sú takéto obličky pokryté silnou membránou, premenia sa na spóry a sú oddelené.

Pomocou spór baktérie nielen prežívajú nepriaznivé podmienky, ale sa aj usadzujú, keďže spóry sú veľmi ľahké a sú ľahko prenášané vetrom a vodou.

Možnosti odpovedí na vašu krížovku

BACILY

CLOSTRIDIA

  • Rod tyčinkovitých spór tvoriacich baktérií

BACILLUS

KOKOBAKTÉRIE

  • Baktérie vo forme krátkej, hrubej tyčinky alebo mierne pretiahnutého kokusu
  • Baktérie vo forme krátkej hrubej tyčinky

BAKTEROIDY

Mykoplazma

ANTIBIOGRAM

  • Výsledok stanovenia spektra citlivosti študovanej bakteriálnej kultúry na rôzne antibiotiká vyjadrený v tabuľkovej alebo textovej forme

BAREL

HYMENOPHOR

  • Spodná strana klobúka huby tvoriaca výtrusy
  • Povrch plodníc húb, najmä bazídiomycét, na ktorých sa vyvíja hyménium, nesúce bazídie so spórami

DISKUSIA

Na základe dopytov boli nájdené aj tieto slová:

Existujú niektoré typy baktérií, ktoré produkujú okrúhle alebo oválne telá, ktoré sú vysoko refrakčné.

Tieto útvary sa nazývajú endospóry. Tvorba spór je jednou z fáz vývojového cyklu určitých mikroorganizmov v reakcii na nepriaznivé vplyvy vonkajšieho prostredia, ktoré sa vyvinuli v procese evolúcie v boji o zachovanie druhu.

Nedostatok živín spôsobuje, že rôzne mikroorganizmy reagujú a pripravujú bunku na dlhé obdobie, počas ktorého sú živiny nedostupné. Prechod na sporuláciu sa pozoruje pri vyčerpaní živného substrátu, pri nedostatku uhlíka, dusíka alebo fosforu, pri zmene pH média atď.

Tvorba spór je vlastná hlavne tyčinkovitým mikroorganizmom (bacily a klostrídie a pomerne zriedkavo sa pozoruje u kokov (Sarcina urea, Sarcina lutea) a spletitých foriem (Desulfovibrio desulfuricans).

Tvorba spór sa vyskytuje vo vonkajšom prostredí, na živných pôdach a nie je pozorovaná v ľudských a zvieracích tkanivách.

Proces sporulácie je rozdelený do siedmich po sebe nasledujúcich štádií, ktoré sa vyznačujú rôznymi cytologickými zmenami (obr.

Baktérie tvoriace spóry

Prípravné etapy(fáza 0 a I). V týchto štádiách ešte nie sú v bunke žiadne morfologicky viditeľné zmeny, ale množstvo vody klesá a cytoplazma sa stáva hustejšou.

Štádium prospore(štádium II) je prvým morfologicky rozpoznateľným štádiom sporulácie.

Vyznačuje sa objavením sa prospórovej priehradky, ktorá rozdeľuje bunku na malú prospóru a veľkú materskú bunku. Toto je kľúčový krok pri sporulácii.

Počas štádia absorpcie prospory(štádium III) dochádza k priestorovému oddeleniu malej prospóry, ktorá prechádza do cytoplazmy materskej bunky.

Mimo spór sa vytvára dvojitá membránová štruktúra.

Predsporová fáza charakterizovaná tvorbou kôry (hustá spórová membrána) vo vnútri membránovej štruktúry prospóry (štádium IV) a kondenzáciou proteínov na jej povrchu (štádium V).

zapnuté štádium zrenia(štádium VI) sa membrána spór ďalej vyvíja a stáva sa odolnou voči chemickým látkam a teplu. Vytvorená spóra zaberá asi 1/10 materskej bunky.

Posledná fáza je uvoľniť zrelý spor z materskej bunky (štádium VII).

Proces tvorby spór trvá 18-20 hodín.

Vďaka prítomnosti hustej viacvrstvovej škrupiny s lamelárnou štruktúrou, minimálnemu množstvu vody a vysokému obsahu vápnika, lipidov a kyseliny dipikolínovej sú spóry vysoko odolné voči environmentálnym faktorom a dezinfekčným prostriedkom. Odolávajú relatívne vysokým a nízkym teplotám, dlhšiemu schnutiu, žiareniu, toxickým látkam atď.

V nepriaznivých podmienkach môžu pretrvávať desiatky rokov.

Po dosiahnutí priaznivých podmienok spóry klíčia a opäť sa menia na vegetatívne formy.

Proces klíčenia spór začína absorpciou vody. Napučiavajú, zväčšujú veľkosť. Z mušle pri tyči, v strede alebo medzi tyčou a stredom sa objaví príloha, z ktorej sa ťahá palica. Proces klíčenia spór je oveľa rýchlejší a trvá 4 - 5 hodín.

Podľa povahy lokalizácie v tele mikroorganizmov sa spóry nachádzajú:

Centrálne (antraxový bacil, antrakoidný bacil atď.).

2. Subterminálne - ku koncu (pôvodca botulizmu a pod.).

3. Terminál – na konci tyčinky (pôvodca tetanu).

U niektorých druhov mikroorganizmov tvoriacich spóry presahuje priemer spór priemer bakteriálnej bunky. Ak sú spóry lokalizované subterminálne, takéto baktérie majú formu vretena. Patria sem klostrídie fermentácie kyseliny maslovej. U niektorých klostrídií, napríklad u pôvodcu tetanu, sú spóry umiestnené terminálne, ich bunka pripomína barbarský bacilus (obr.

Ryža. 13. Formy a umiestnenie spór v baciloch.

Schopnosť sporulovať sa využíva v taxonómii mikróbov, ako aj pri výbere metód na dezinfekciu predmetov, priestorov, potravinárskych výrobkov a rôznych produktov.

Dátum zverejnenia: 2015-11-01; Prečítané: 2700 | Porušenie autorských práv stránky

studopedia.org – Studopedia.Org – 2014 – 2018. (0,001 s) ...

Niektoré baktérie majú schopnosť vytvárať spóry. Týka sa to predovšetkým tyčovitých foriem; u kokov je sporulácia zriedkavá, ale pre vibriá a spirillu chýba. Proces sporulácie spočíva v tom, že na určitom mieste bakteriálnej bunky sa cytoplazma začne zahusťovať, potom je táto oblasť pokrytá pomerne hustou membránou. Zvyšok bunky sa postupne zničí. Bakteriálna bunka sa teda v priebehu niekoľkých hodín zmení na spóru.

V bakteriálnej bunke môže byť spór umiestnený centrálne, na konci alebo môže zaujať strednú polohu (subterminálnu).

Spory rôznych typov majú rôznu podobu. Môžu byť guľovité, oválne. Niekedy priemer spór presahuje hrúbku bunky a to vedie k jej deformácii - opuchu.

Tieto znaky sporulácie u rôznych baktérií sú pomerne konštantné znaky a často sa používajú v diagnostike, t.j.

Teda v rozpoznávaní baktérií. Tvorba spór je stimulovaná nástupom podmienok nepriaznivých pre vývoj, vyčerpaním živného média.

Životné procesy metabolickej povahy, napríklad dýchanie, aj keď sa vyskytujú v sporoch, sú extrémne pomalé.

Spóry sú odolnejšie ako vegetatívne formy tých istých baktérií voči pôsobeniu prenikavého žiarenia, ultrazvuku, vysychaniu, mrazu, riedeniu, hydrostatickému tlaku, pôsobeniu toxických látok atď.

Spóry niektorých baktérií zostávajú životaschopné aj po 20 minútach varenia koncentrovanej kyseliny.

Stabilita spór sa zvyšuje s ich predbežnou dehydratáciou.

Tepelnú stabilitu spór možno vysvetliť relatívne nízkym obsahom voľnej vody v cytoplazme (podľa niektorých údajov len 40 %) a relatívne vysokým obsahom sušiny (hlavne bielkovín).

Hustá, viacvrstvová škrupina dobre chráni spóry pred prenikaním škodlivých látok.

Vďaka schopnosti vytvárať spóry, ktoré sú mimoriadne odolné voči vonkajším vplyvom, zostávajú spórotvorné baktérie životaschopné aj za extrémne nepriaznivých podmienok.

Potlačenie životaschopnosti a ničenie spórotvorných baktérií sú jednou z hlavných praktických úloh konzervárenského priemyslu, spracovania a skladovania poľnohospodárskych produktov.

Spóry sú špeciálna, stabilná forma baktérií, ktorá prispieva k zachovaniu tohto druhu.

Tvorba spór v baktériách nie je spojená s reprodukciou, pretože bakteriálna bunka je schopná vytvoriť iba jednu spóru.

Ak sa spóry dostanú do priaznivých podmienok, každá z nich sa v priebehu niekoľkých hodín zmení na normálnu (vegetatívnu) bakteriálnu bunku.

Najprv praskne škrupina spór a potom sa na tomto mieste objaví bunkový výhonok, ktorý sa postupne premení na normálnu bunku. Klíčenie trvá niekoľko hodín. V praxi treba často pozorovať takzvané „spiace“ spory. Sú to tie, ktoré v rýchlosti klíčenia zaostávajú za celkovou hmotou a pri dlhodobom zachovaní životaschopnosti môžu klíčiť postupne počas dlhých časových úsekov, od niekoľkých dní až po mnoho rokov.

Schopnosť vytvárať spóry sa berie do úvahy v taxonómii baktérií pri výbere metód sterilizácie potravinárskych výrobkov, zariadení a inventára.

Tvorba spór sa môže stratiť pri častom presádzaní baktérií na čerstvé médium, pri ich kultivácii pri vysokých teplotách.

Rozmnožovanie baktérií

Existuje mnoho spôsobov šírenia pozorovaných v rôznych baktériách.

U prevažnej väčšiny zástupcov tejto skupiny mikroorganizmov sa reprodukcia uskutočňuje rozdelením buniek na dve časti.

V strednej časti bunky fyziologicky pripravenej na reprodukciu sa v dôsledku invaginácie cytoplazmatickej membrány vytvorí priečna priehradka.

Rozdelenie rozdelí bunku na dve polovice. Výsledné nové bunky môžu mať trochu nerovnakú veľkosť, pretože septum nie vždy prechádza stredom materskej bunky.

Koky sa v procese reprodukcie postupne delia v jednej, dvoch alebo troch vzájomne kolmých rovinách. Po rozdelení zostávajú tak či onak navzájom spojené, v dôsledku čoho sa objavujú kombinácie kokov, ktoré sa líšia vzájomným usporiadaním (pozri.

ryža. 1): diplokoky - párové koky; streptokoky - reťazce kokov; tetrakoky - štyri koky; sarcíny - vo forme pravidelných balíkov 8, 16 kusov; stafylokoky sú zhluky, ktoré pripomínajú strapce hrozna. Pri veľmi slabom spojení alebo jeho absencii medzi bunkami, ktoré vznikajú pri delení, vznikajú mikrokoky, v ktorých vzájomnom usporiadaní nie sú žiadne zákonitosti. Nachádzajú sa jednotlivo alebo vo forme náhodných zhlukov niekoľkých exemplárov.

Tyčinky (baktérie, bacily), podobne ako koky, môžu byť po dĺžke usporiadané v pároch - diplobaktérie a v reťazcoch - streptobaktérie.

Väčšina tyčiniek je umiestnená samostatne, náhodne. Z hľadiska vonkajších obrysov sa jednotliví predstavitelia tyčovitých druhov navzájom výrazne líšia. Známe palice sú striktne valcovité, súdkovité, s ostro zrezanými, konkávnymi alebo zahrotenými koncami atď.

Reprodukcia delením nie je obmedzená na zdvojnásobenie počtu buniek.

Štrukturálne prvky a látky materskej bunky sa tiež prerozdeľujú medzi vznikajúce nové bunky. Väčšina buniek novej generácie zdedí bezporuchové štruktúry rodičovských organizmov, druhé - menej úplné. V súvislosti s touto distribúciou sa po niekoľkých cykloch delenia vytvorí určitý počet neživotaschopných buniek. Zistilo sa, že podiel takýchto buniek na každý cyklus delenia je približne 10 % z celkového počtu.

Baktérie majú vysokú mieru rozmnožovania, ktorá závisí od podmienok výživy, teploty, prístupu vzduchu atď.

Za priaznivých podmienok sa bunka môže deliť každých 20-30 minút, t.j.

To znamená, že za deň sa môže vyskytnúť 48-72 cyklov zdvojenia.

Aké mikroorganizmy tvoria spóry

Za tento čas by z jednej bunky vzniklo 4714169 × 1015 buniek, po 36 hodinách by bola mikrobiálna hmota asi 400 ton.

Ak by reprodukcia neustále prebiehala takou rýchlosťou, tak z jednej bunky by za 5 dní mohol vzniknúť taký počet buniek, že ich celkový objem by sa rovnal objemu všetkých morí a oceánov.

Nepretržité delenie mikróbov prakticky neexistuje.

Do ich rozmnožovania zasahuje množstvo faktorov: vyčerpanie živného média, hromadenie produktov vlastného metabolizmu a ďalšie fyzikálne, chemické a biologické faktory vonkajšieho prostredia. Takže, keď teplota klesne o 10 ° C, rýchlosť reprodukcie sa zníži 2-3 krát.

Pri vstupe do nových podmienok, na čerstvom substráte, sa mikróby nezačnú okamžite množiť.

Trvá určitý čas, kým sa ich počet začne zvyšovať (fáza spomalenia rastu), počas ktorej sa prispôsobia svojmu biotopu a pripravia si prostredie samotné. Potom sa začne rýchle rozmnožovanie, ktoré sa potom spomaľuje, keďže sa vyčerpávajú zdroje živín a hromadia sa odpadové produkty baktérií v prostredí.

Rýchly rozvoj mikrobiologického znehodnocovania produktov - kysnutie, oxidácia, plesne, hniloba atď.

- práve kvôli extrémne vysokej rýchlosti rozmnožovania baktérií.



Spätná väzba

POZNÁVACIE

Sila vôle vedie k činom a pozitívna činnosť vytvára pozitívny postoj

Ako sa cieľ dozvie o vašich túžbach predtým, ako začnete konať.

Ako spoločnosti predpovedajú a manipulujú návyky

Liečebný návyk

Ako sa sami zbaviť hnevu

Protichodné názory na vlastnosti, ktoré sú mužom vlastné

Tréning sebavedomia

Lahodný "Cviklový šalát s cesnakom"

Zátišie a jeho vizuálne možnosti

Aplikácia, ako vziať múmiu?

Shilajit na vlasy, tvár, zlomeniny, krvácanie atď.

Ako sa naučiť prevziať zodpovednosť

Prečo potrebujeme hranice vo vzťahoch s deťmi?

Reflexné prvky na detskom oblečení

Ako prekonať svoj vek?

Osem jedinečných spôsobov, ako pomôcť dosiahnuť dlhovekosť

Klasifikácia obezity podľa BMI (WHO)

Kapitola 3. Zmluva muža so ženou

Osi a roviny ľudského tela - Ľudské telo sa skladá z určitých topografických častí a oblastí, v ktorých sa nachádzajú orgány, svaly, cievy, nervy atď.

Rezanie stien a orezávanie zárubní - Keď v dome chýbajú okná a dvere, krásna vysoká veranda je stále len vo fantázii, z ulice do domu musíte vyliezť po rebríku.

Diferenciálne rovnice druhého rádu (model trhu s prognózou cien) – V jednoduchých trhových modeloch sa zvyčajne predpokladá, že ponuka a dopyt závisia iba od aktuálnej ceny produktu.

Anaeróby netvoriace spóry

Klinický význam hlavných bakteriálnych patogénov

Moderná klasifikácia patogénov bakteriálnych infekcií umožňuje ich rozdelenie do dvoch veľkých skupín: aeróbov a anaeróbov(ryža.

3.24.2.). V každej z týchto skupín sú izolované koky a tyčinky, ktoré sa pri zohľadnení tradičnej metódy mikroskopickej identifikácie baktérií (farbenie podľa Grama) delia na gram-pozitívne - gram (+)- a g ra-negatívne - gram (-). Okrem toho sa gramové (+) tyčinky, aeróbne aj anaeróbne, ďalej delia na tvorba spór a netvoriaci spóry. Samostatne sa posudzujú intracelulárne patogény (chlamýdie, mykoplazmy, ureaplazma, rickettsia), spirochéty a mykobaktérie.

3.24.2. Klasifikácia hlavných pôvodcov bakteriálnych infekcií

Aeróbne baktérie

Gram (+) koky

Stafylokoky .

Najväčší klinický význam je Staphylococcus aureus, a z koaguláza-negatívnych stafylokokov - epidermálnych (S.epidermidis) a saprofytické (S. saprophyticus).

S.aureus je často pôvodcom infekcií kože a mäkkých tkanív, osteomyelitídy, artritídy. Môže spôsobiť nozokomiálny zápal pľúc, endokarditídu u narkomanov, sepsu.

S.epidermidis spôsobuje endokarditídu umelých chlopní, infekcie spojené s katétrom, ako aj infekcie protetických kĺbov.

S.saprophyticus môže byť jedným z pôvodcov cystitídy.

streptokoky .

Najvýznamnejšími sú beta-hemolytický streptokok skupiny A (GABHS, Streptococcus pyogenes), Pneumokok (S.pneumoniae) a zelené streptokoky (Smitis atď.).

GABHS je hlavným pôvodcom bakteriálnej tonzilofaryngitídy a šarlachu.

Spôsobuje tiež infekcie kože (erysipel, impetigo) a mäkkých tkanív (celulitída, lymfangitída, nekrotizujúca fasciitída atď.).

S.pneumoniae- jeden z najčastejších pôvodcov infekcií horných dýchacích ciest - URT (zápal stredného ucha, sinusitídy) a dolných dýchacích ciest - NDP (exacerbácia chronickej bronchitídy, komunitná pneumónia), ako aj meningitída.

Zelené streptokoky sú jedným z hlavných pôvodcov endokarditídy, mozgových abscesov a inej lokalizácie.

Enterokoky .

Hlavnými predstaviteľmi sú E. faecalis a E.faecium. Môžu spôsobiť infekcie močových ciest (UTI), endokarditídu a zriedkavo intraabdominálne a pooperačné infekcie rán.

E.faecium má vyššiu odolnosť voči antibiotikám.

Gram (+) tyčinky

Najväčší klinický význam má listéria. (Listeria monocytogenes), ktoré môžu spôsobiť meningitídu u detí mladších ako 1 mesiac a ľudí nad 50 rokov, patogény záškrtu (Corynebacterium diphtheriae) a antraxu (Bacillus antracis).

Gram (-) koky

Do tejto skupiny patria zástupcovia rodu Neisseria(gonokok, meningokok) a Moraxella. Gonokoky sú pôvodcami kvapavky. Meningokok spôsobuje meningitídu. Moraxella catarrhalis hrá úlohu pri infekciách dýchacích ciest.

Gram (-) tyčinky

Najväčší klinický význam majú zástupcovia čeľade. Enterobacteriaceae (enterobaktérie), "nefermentujúce" gramových (-) baktérií a haemophilus influenzae.

rodinaEnterobacteriaceae zahŕňa mikroorganizmy, ako je E. coli (Escherichia coli), salmonely (Salmonela spp.), shigella (Shigella spp.), Klebsiella (Klebsiella pneumoniae atď.), proteus (Proteus spp.), enterobaktérie (Enterobacter spp.), zúbkovanie (Serratia marcescens a iné), prozreteľnosť (Providencia spp.), citrobactery (Citrobacter spp.) atď.

E.coli je jedným z najčastejších pôvodcov infekcií MEP (cystitída, pyelonefritída) a prostatitídy.

Môže tiež spôsobiť črevné infekcie, infekcie rán a intraabdominálne infekcie. U pacientov s rizikovými faktormi (diabetes mellitus, srdcové zlyhanie atď.) môže spôsobiť komunitný zápal pľúc.

Salmonella a Shigella spôsobiť črevné infekcie S.typhi sú pôvodcami brušného týfusu.

Klebsiella, Proteus, Enterobacter a ostatných členov rodiny Enterobacteriaceae sú častejšie pôvodcami nozokomiálnych infekcií (MEP infekcie, intraabdominálne infekcie, pneumónie a pod.).

Yersinia.Yersinia pestis je pôvodcom moru, Y.

enterokolitída spôsobuje yersiniózu, Y. pseudotuberculosis - pseudotuberkulóza.

Nefermentujúce baktérie ... Do tejto skupiny patrí Pseudomonas aeruginosa (Pseudomonas aemginosa), acinetobacters (Acinetobacter baumanii), Stenotrophomonas maltophilia atď.

P.aeruginosa - je jedným z najdôležitejších patogénov nozokomiálnych infekcií najmä pneumónia spojená s ventilátorom, MEP infekcie, intraabdominálne infekcie, popáleninové infekcie, osteomyelitída.

Infekcie získané v komunite sú relatívne zriedkavé: malígna otitis externa, infekcie so syndrómom diabetickej nohy.

Acinetobacter a iné nefermentujúce baktérie spôsobujú nozokomiálne infekcie.

Haemophilus influenzae (Haemophilus influenzae) - jeden z hlavných pôvodcov infekcií URT (zápal stredného ucha, sinusitída, epiglotitída) a NDP (exacerbácia chronickej bronchitídy, komunitná pneumónia). Okrem toho môže spôsobiť meningitídu, ako aj artritídu a osteomyelitídu (hlavne u detí do 5 rokov).

Iné gramnegatívne baktérie.

Campylobacter (Campylobacterspp.) spôsobiť črevné infekcie.

Helicobacter pylori - spôsobuje gastroduodenálne erozívne ulcerózne lézie.

Pasteurella multocida - jeden z pôvodcov infekcie rán po uhryznutí zvieratami (mačka, pes, prasa).

Streptobacillus moniliformis - pôvodca infekcie rany po uhryznutí potkanom.

Francisella tularensis - pôvodca tularémie.

Brucella (Brucella spp.) - spôsobujú brucelózu.

Haemophilus ducreyi- pôvodca soft chancre súvisiaci s pohlavne prenosnými chorobami.

Anaeróbne baktérie

Spóry tvoriace anaeróby

Gram (+) tyčinky

Táto skupina zahŕňa Clostridia: C.botulinum - pôvodca botulizmu; C.tetani - pôvodca tetanu; C.perfringens - pôvodca plynovej gangrény; C.difficile - pôvodca hnačky spojenej s antibiotikami a pseudomembranóznej kolitídy.

Anaeróby netvoriace spóry

Gram (+) koky

Túto skupinu predstavuje peptokok (Peptokok niger) a peptostreptokoky (Peptostreptococcus spp.), ktoré môžu spôsobiť ordentálne infekcie (parodontitídu, periostitídu čeľuste a pod.), chronickú sinusitídu, aspiračnú pneumóniu, pľúcny absces, vnútrobrušné infekcie a infekcie panvových orgánov.

Gram (+) tyčinky

Propionibacterium acnes- je pôvodcom infikovaného akné.

Gram (-) tyčinky

Do tejto skupiny patria bakteroidy, prevotella, fusobaktérie.

Bakteroidy.

4. Spórotvorné baktérie, ich charakteristika, praktický význam a rozšírenie.

Klinicky najdôležitejšie je Bacteroides fragilis, ktorý častejšie ako všetky ostatné anaeróby spôsobuje intraabdominálne infekcie (peritonitída, abscesy). Môže byť tiež pôvodcom pľúcneho abscesu, infekcií panvových orgánov.

Prevotella(Prevotella bivia, Pmelaninigenicaujxp.), ako aj zástupcovia rodu Porphyromonas - môže spôsobiť intraabdominálne infekcie, infekcie panvových orgánov, ordentálne infekcie, chronickú sinusitídu, aspiračnú pneumóniu, pľúcny absces.

Fusobaktérie.Fusobacterium nucleatim - môže byť pôvodcom nekrotických ordentálnych infekcií, chronickej sinusitídy, aspiračnej pneumónie, pľúcneho abscesu.

Fusobacterium necrofurum- pôvodca nekrobacilózy.

Počas života mikróbov existujú 2 fázy:

  • vegetatívny – množiaci sa a vitálny.
  • odpočívajúci - životaschopný, ale nie životaschopný.

Vlastnosti fázy odpočinku:

  • Vlastnosti fyzikálno-chemickej štruktúry hrubšia škrupina, nižší obsah vody.
  • Zlá priepustnosť pre rôzne chemikálie (odolnosť voči
  • Vyššia odolnosť voči škodlivým vplyvom prostredia (antibiotiká a pod.)
  • Znížená schopnosť uvoľňovať biologicky aktívne látky.

Spory a sporulácia.

Bakteriálne spóry možno považovať za formu uchovávania dedičnej informácie bakteriálnej bunky v nepriaznivých podmienkach prostredia. Schopnosť sporulovať má relatívne malý počet patogénnych aj nepatogénnych baktérií. K prvým patria baktérie rodov Bacillus a Clostridium, k tým druhým saprofytickí zástupcovia vyššie uvedených rodov a niektoré koky.

Proces sporulácie začína vytvorením sporogénnej zóny vo vnútri bakteriálnej bunky, čo je zhutnená oblasť cytoplazmy s nukleoidom umiestneným v nej.

Potom sa vytvorí prospóra izoláciou sporogénnej zóny od zvyšku cytoplazmy pomocou CM bunky prerastajúcej do bunky. Medzi jeho vnútornou a vonkajšou vrstvou sa vytvára kôra pozostávajúca zo špeciálneho peptidoglykánu.

V budúcnosti je vonkajšia strana membrány pokrytá hustou škrupinou, ktorá obsahuje proteíny, lipidy a ďalšie zlúčeniny, ktoré sa nenachádzajú vo vegetatívnych bunkách. Patrí medzi ne kyselina dipikolínová, ktorá určuje tepelnú stabilitu spór atď.

Potom vegetatívna časť bunky odumiera a spóra pretrváva vo vonkajšom prostredí dlhú dobu, meranú mnoho mesiacov a rokov.

Schopnosť mnohých patogénnych baktérií vytvárať spóry, ktoré dlho pretrvávajú vo vonkajšom prostredí a majú vysokú tepelnú stabilitu, je spôsobená:

  • nízky obsah vody,
  • zvýšená koncentrácia vápnika,
  • štruktúra a chemické zloženie jeho obalu.

Mimoriadne vysoká odolnosť spór voči fyzikálnym a chemickým faktorom má významný epidemiologický význam, pretože prispieva k zachovaniu zdroja infekcie a znečistenia životného prostredia.

Spóry mnohých patogénnych baktérií znesú krátkodobý var a sú odolné voči malým koncentráciám dezinfekčných prostriedkov.

Kontaminácia poškodenej kože spórami patogénnych baktérií môže viesť k infekciám rany a tetanu.

V priaznivých podmienkach výtrus prerastá do vegetatívnej bunky. Spóra napučiava, čo súvisí so zvýšením množstva vody v nej, aktiváciou enzýmov zapojených do energetického a plastového metabolizmu. Ďalej dochádza k deštrukcii spórovej membrány a výstupu z nej z rastovej trubice, po ktorej sa dokončí syntéza bunkovej steny a vytvorená vegetatívna bunka sa začne deliť.

Klíčenie spór nastáva v priebehu 4-5 hodín, zatiaľ čo tvorba spór trvá až 18-20 hodín.

Schopnosť baktérií vytvárať spóry, ktoré sa líšia tvarom, veľkosťou a lokalizáciou v bunke, je zároveň taxonomickým znakom, ktorý sa používa na ich diferenciáciu a identifikáciu.

Identifikácia endospór:

  1. Pri konvenčných metódach farbenia sa spóry nefarbia a vo vnútri farebných vegetatívnych buniek majú vzhľad nezafarbených dutín, pretože hustá škrupina spór je nepriepustná pre vodu.

    Spóry sú viditeľné vďaka ich vysokému indexu lomu – rovnakému ako u dehydrovaného proteínu. To naznačuje, že bakteriálne spóry obsahujú veľké množstvo materiálu bohatého na bielkoviny koncentrovaného v malom objeme. Výtrus obsahuje takmer všetku sušinu materskej bunky, zaberá však 10-krát menší objem.

  2. V prípade pochybností sa používajú špeciálne metódy lakovania. V tomto prípade sa používajú moridlá, ktoré uvoľňujú škrupinu spór a uľahčujú prenikanie farbiva. Farebné výtrusy sú odolné voči kyselinám, na rozdiel od vegetatívneho tela mikrobiálnej bunky, ktorá je decimovaná kyselinou.

    Bakteriálne spóry

    Farbenie podľa Ozheshka: na zaschnutý nefixovaný náter (hrubý, na okraji pohára) sa nanesie niekoľko kvapiek 0,5 % HCl a zahrieva sa 1–2 minúty do varu, zvyšky kyselín sa vypustia; - vychladnutý prípravok sa premyje vodou, vysuší a upevní na plameň horáka; potom maľujú ako podľa Ziehla-Nielsena, na konečnú úpravu možno použiť 1% malachitovú zeleň.

    Farebné spóry (rubínovo červené) sú na rozdiel od vegetatívnych teliesok mikrobiálnych buniek (modré alebo zelené) odolné voči kyselinám.

  3. Fázová kontrastná mikroskopia.
  4. Elektrónová mikroskopia.

Exospóry sa na rozdiel od endospór tvoria mimo bakteriálnej bunky a sú spôsobom rozmnožovania u aktinomycét.

Jedna bakteriálna bunka nemá jeden, ale veľa sporov. Vo vonkajšom prostredí sú exospóry menej stabilné.

Sociálne tlačidlá pre Joomla