В клеточной стенке грамположительных бактерий содержится небольшое количество полисахаридов, липидов, белков. Основной компонент клеточной стенки этих бактерий - многослойный пептидогликан, с которым ковалентно связаны тейхоевые кислоты (от греч. teichos — «стенка»). Имеются также липотеихоевые кислоты, которые гидрофобно связаны с ЦПМ. Эти полимеры участвуют в регуляции деления бактерии и в адгезии на клетках организма при инфицировании. Форму и прочность бактериям придает жесткая волокнистая структура многослойного пептидогликана.

Пептидогликан представлен параллельно расположенными молекулами гликана, состоящего из повторяющихся остатков N-ацетилглюкозамина и N-ацетилмурамовой кислоты, соединенных гликозидной связью. Эти связи разрывает лизоцим, подавляя синтез клеточной стенки. Гликановые молекулы соединены поперечной пептидной связью из четырех аминокислот (например, L-аланин— D-глутаминовая кислота-L-лизин—D-аланин). Отсюда и название этого полимера — пептидогликан. 

Основу пептидной связи пептидогликана грамотрицательных бактерий составляют тетрапептиды, состоящие из чередующихся L- и D-аминокислот (например, L-аланин—D-глутаминовая кислота—мезодиаминопимелиновая кислота—D-аланин).

Наличие элементов гликана (ацетилглюкозамина и ацетилмурамо- вой кислоты) и аминокислот тетрапептида (мезодиаминопимелино- вой и D-глутаминовой кислот, D-аланина) — отличительная особенность бактерий, поскольку они отсутствуют у животных и человека.

При окраске по Граму многослойный пептидогликан грамположительных бактерий после обработки мазка спиртом удерживает комплекс генцианового фиолетового с йодом, чем обусловлена синефиолетовая окраска клеток. Грамотрицательные бактерии, наоборот, после воздействия спиртом утрачивают краситель, что обусловлено меньшим количеством пептидогликана (5—10% массы клеточной стенки); они обесцвечиваются спиртом и после обработки фуксином или сафранином приобретают красный цвет.

В состав клеточной стенки грамотрицательных бактерий входит наружная мембрана, связанная посредством липопротеина с подлежащим слоем пептидогликана). Наружная мембрана при электронной микроскопии ультратонких срезов бактерий имеет вид волнообразной трехслойной структуры, сходной с внутренней мембраной, которую называют цитоплазматической. Основной компонент этих мембран - двойной слой липидов.

Наружная мембрана - мозаичная структура

---

, представленная липополисахаридами, фосфолипидами и белками. Внутренний слой ее содержит фосфолипиды, а в наружном слое расположен липополисахарид (ЛПС). ЛПС наружной мембраны состоит из трех фрагментов:

липида А — консервативной структуры, практически одинаковой у грамотрицательных бактерий;

ядра, или стержневой, коровой части (от лат. core — «ядро»), относительно консервативного олигосахарида;

О-специфической цепи полисахарида, образованной повторяющимися идентичными олигосахаридными последовательностями.

ЛПС заякорен в наружной мембране липидом А, обусловливающим токсичность ЛПС и отождествляемым поэтому с эндотоксином. Разрушение бактерий антибиотиками приводит к высво1- бождению большого количества эндотоксина, что может вызвать у больного эндотоксический шок. От липида А отходит ядро, или стержневая часть, ЛПС. О-специфическая цепь, отходящая от стержневой части молекулы ЛПС, обусловливает серогруппу, серовар (разновидность бактерий, выявляемую с помощью иммунной сыворотки) определенного штамма бактерий. Таким образом, с понятием Л ПС связаны представления об О-антигене, по которому можно дифференцировать бактерии. Бактерии с полноценным Л ПС образуют гладкие, с блестящей поверхностью колонии, получившие название S-форм (от англ, smooth — «гладкий»). Генетические изменения могут привести к дефектам, укорочению Л ПС бактерий и появлению в результате этого шероховатых колоний R-форм (от англ, rough — «шероховатый»).

Белки наружной мембраны, называемые поринами, окаймляют гидрофильные поры, через которые проходят вода и мелкие гидрофильные молекулы.

Между наружной мембраной и ЦПМ находится периплазматическое пространство, или периплазма, содержащая ферменты и компоненты транспортных систем.

При нарушении синтеза клеточной стенки бактерий под влиянием лизоцима, пенициллина, защитных факторов организма и других соединений образуются клетки с измененной (часто шаровидной) формой: протопласты — бактерии, полностью лишенные клеточной стенки; сферопласты — бактерии с частично сохранившейся клеточной стенкой. Такие формы, утратившие способность к синтезу пептидогликана под влиянием антибиотиков или других факторов и способные размножаться, называются L-формами (от названия института им. Д. Листера, где они впервые были изучены). L-формы могут возникать и в результате мутаций. L-формы — осмотически чувствительные шаровидные или колбовидные клетки различной величины, в том числе и проходящие через бактериальные фильтры. Некоторые L-формы (нестабильные) при удалении фактора, приведшего к изменениям бактерий, могут реверсировать, возвращаясь в исходную бактериальную клетку. L-формы могут образовываться многими возбудителями инфекционных болезней.

---

ЦПМ окружает наружную часть цитоплазмы бактерий и участвует в регуляции осмотического давления, транспорте веществ и энергетическом метаболизме клетки. По структуре она схожа с плазмалеммой клеток животных и состоит из двойного слоя липидов, главным образом фосфолипидов, с внедренными белками. Некоторые из них являются пермеазами, участвующими в транспорте веществ.

При избыточном росте ЦПМ образует инвагинаты — впячивания в виде сложно закрученных мембранных структур, называемых мезосомами. Предполагают, что производные ЦПМ участвуют в делении клетки, обеспечивая энергией синтез клеточной стенки, в секреции веществ, спорообразовании, т.е. в процессах с высокой затратой энергии. 

Цитоплазма занимает основной объем бактериальной клетки и состоит из растворимых белков, рибонуклеиновых кислот, включений и многочисленных мелких гранул — рибосом, ответственных за синтез (трансляцию) белков.

Рибосомы бактерий имеют размер около 20 нм и коэффициент седиментации 70S, в отличие от 80S-рибосом, характерных для эукариотических клеток. Именно поэтому некоторые антибиотики, связываясь с рибосомами бактерий, подавляют синтез бактериального белка, не влияя на синтез белка эукариотических клеток. В цитоплазме имеются различные включения в виде гранул гликогена, полисахаридов, р-оксимасляной кислоты и полифосфатов (волютина). Характерное расположение гранул волютина выявляется у дифтерийной палочки в виде интенсивно прокрашивающихся полюсов клетки.

Нуклеоид — эквивалент ядра у бактерий. Ядро бактерий, в отличие от эукариот, не имеет ядерной оболочки, ядрышка и основных белков (гистонов). У большинства бактерий в клетке содержится одна хромосома, представленная замкнутой в кольцо молекулой дезоксирибонуклеиновой кислоты — ДНК (иногда линейной ДНК). Некоторые бактерии имеют две хромосомы и более.

Кроме нуклеоида, в бактериальной клетке имеются внехромосомные факторы наследственности - плазмиды - ковалентно замкнутые кольца ДНК. Плазмиды придают бактериям дополнительные свойства: устойчивость к антибиотикам (R-плазмиды), способность к передаче генетического материала при конъюгации (F-плазмиды) и др.

Капсула - слизистая структура толщиной более 0,2 мкм, прочно связанная с клеточной стенкой бактерий и имеющая четко очерченные внешние границы. Капсула различима в мазках-отпечатках из патологического материала. В чистых культурах бактерий капсула образуется реже. Она выявляется при специальных методах окраски мазка по Бури-Гинсу, создающих негативное контрастирование веществ капсулы: тушь образует темный фон вокруг капсулы. Капсула состоит из полисахаридов (экзополисахаридов), иногда из полипептидов; например, у сибиреязвенной бациллы она состоит из полимеров D-глутаминовой кислоты и препятствует фагоцитозу бактерий. Многие бактерии образуют микрокапсулу — слизистое образование толщиной менее 0,2 мкм, выявляемое лишь при электронной микроскопии. От капсулы следует отличать слизь — мукоидные экзополисахариды, не имеющие четких внешних границ. Слизь растворима в воде.

---

Жгутики бактерий — тонкие нити, берущие начало от ЦПМ, имеют большую длину, чем сама клетка, определяют подвижность бактериальной клетки.

Жгутики состоят из белка — флагеллина (от. лат. flagellum — «жгутик»), являющегося антигеном (АГ) — так называемым Н-антигеном. Число жгутиков у бактерий различных видов варьирует от одного (монотрих) у холерного вибриона до десятка и сотен жгутиков, отходящих по периметру бактерии (перитрих), у кишечной палочки, протея и др. Лофотрихи имеют пучок жгутиков на одном из концов клетки. Амфитрихи имеют по одному жгутику или пучку жгутиков на противоположных концах клетки.

Пили (фимбрии, ворсинки) — нитевидные образования, более короткие и тонкие (3-10 нм х 0,3-10 мкм), чем жгутики. Пили отходят от поверхности клетки и состоят из белка пилина. Различают пили, ответственные за адгезию, т.е. за прикрепление бактерий к поражаемой клетке, а также пили, ответственные за питание, водно-солевой обмен и за передачу генетического материала. — половые F-пили, или коньюгационные пили.

Споры — своеобразная форма покоящихся бактерий, образуемая при неблагоприятных условиях существования бактерий (высушивании, УФ-облучении, дефиците питательных веществ и др.). Внутри бактериальной клетки образуется одна спора — эндоспора. Образование спор способствует сохранению вида и не является способом размножения, как у грибов.

Спорообразующие бактерии рода Bacillus, у которых размер споры не превышает диаметра клетки, называются бациллами. Спорообразующие бактерии, у которых размер споры превышает диаметр клетки, принимают форму веретена и называются клостридиями, например, бактерии рода Clostridium (от лат. Clostridium — «веретено»), Споры кислотоустойчивы, поэтому окрашиваются по методам Ауески и Циля-Нильсена в красный цвет, а вегетативная клетка — в синий.

Форма спор бывает овальной, шаровидной. Расположение спор в клетке может быть:

терминальным, т.е. на конце палочки (у возбудителя столбняка)

субтерминальным - ближе к концу палочки (у возбудителей ботулизма, газовой гангрены);

центральным (у сибиреязвенной бациллы).

Процесс спорообразования (споруляция) проходит ряд стадий в течение которых формируется многослойная, плохо проницаема оболочка. Спора приобретает термоустойчивость, которую связыва ют с наличием в ней дипиколината кальция.

Спора может долго сохраняться из-за наличия многослойной оболочки, дипиколината кальция, низкого содержания воды и вялы процессов метаболизма. В почве споры, например, возбудителе сибирской язвы и столбняка могут сохраняться десятки лет.

---

В благоприятных условиях споры прорастают, проходя три последовательные стадии: активацию, инициацию, вырастание. При этом из одной споры образуется одна бактерия.

5. 
   Структура и оснащение микробиологических лабораторий
   

Микробиологическая лаборатория — научно-практическое учреждение, выполняющее бактериологические, вирусологические, иммунологические и другие микробиологические исследования.

Задачи лабораторий, организованных при больницах, поликлиниках, центрах Госсанэпиднадзора, — диагностика инфекционных болезней и проведение исследований в целях выявления степени микробного загрязнения внешней среды и различных объектов. Специализированные лаборатории выполняют контрольные функции на водопроводных станциях, предприятиях, выпускающих медицинские биопрепараты, на предприятиях пищевой промышленности (хлебопекарных, молочных комбинатах и др.). Существуют лаборатории, входящие в состав научно-исследовательских учреждений, которые предназначены для решения различных узкоспециализированных задач.

В микробиологической практике применяют специальные методы исследования, требующие соответствующей обстановки и оборудования. Основным требованием, предъявляемым к бактериологическим лабораториям, вытекающим из специфики ее работы, является создание условий для выполнения исследований в стерильных условиях, обеспечивающих персоналу и окружающим гарантию от возможного заражения. Необходимы тщательное соблюдение правил работы в микробиологической лаборатории, обучение персонала технике безопасности, оснащение специальным необходимым оборудованием, а также медицинский контроль за состоянием здоровья сотрудников (особенно в лабораториях, где работают с возбудителями особо опасных инфекций).

Работа в микробиологической лаборатории связана с инфицированным материалом, поэтому ее необходимо размещать в изолированном помещении. Лаборатория должна иметь несколько отделений — собственно лабораторные комнаты и ряд дополнительных подразделений, к которым относятся:

1. 
   Помещение для приготовления питательных сред;
   
2. 
   Моечная;
   
3. 
   Стерилизационная;
   
4. 
   Виварий (имеется только в больших лабораториях).
   

В некоторых лабораториях оборудуют боксы — строго изолированные помещения или настольные камеры (ламинары) для проведения работы, требующей особой стерильности.

---

Смотрите также файлы

• Лабораторная работа 1 Моделирование случайных чисел в Excel. Определение законов распределения и числовых характеристик.docx

• Реферат по дисциплине Безопасность жизнедеятельности на тему.docx

• Утверждаю директор мбоу сош 10.odt

• Варианты тем авторефератов для курса бмзсз20 по предмету 26860 Основы автоматизации технологических процессов.pdf

• Состояние ЗавершеныЗавершен четверг, 6 Апрель 2023, 03 05Прошло.pdf