2010-10-22

1

Ćwiczenie 3

Budowa komórki prokariotycznej

Nina Chrzanowska
Zakład Biologii Wydział Inżynierii Środowiska PW

Procaryota

Struktura

Komórka

prokariotyczna

Funkcje

Jądro komórkowe

-/nukleoid

Przekazywanie inf. Genetycznej, podział komórek;

Błona komórkowa

+

Pobieranie składników pokarmowych i wydalanie produktów

metabolizmu;

Ściana komórkowa

+

Ochrona wnętrza komórki przed uszkodzeniem;

Cytoplazma

+

Układ białek koloidalnych i białek katalizujących reakcje

biochemiczne;

Chloroplasty

-/chromatofory

Pełnią funkcję asymilacyjną;

Reticulum endoplazmatyczne

-

-

Wakuola

-

-

Rybosomy

+

Miejsce syntezy białek;

Aparat Golgiego

-

-

Lizosomy

-

-

Mitochondriom

-/mezosomy

Centra energetyczne komórki, podział komórki;

Wić, rzęski

+/wiele

Narząd ruchu;

Bakterie

•

Bakterie (łac. Bacteriae, od gr. bakterion –
"pałeczka") – grupa mikroorganizmów,
stanowiących osobne królestwo. Są to
jednokomórkowce lub zespoły komórek o
budowie prokariotycznej. Badaniem bakterii
zajmuje się bakteriologia- gałąź mikrobiologii

Kształty komórek bakteryjnych

•

Kuliste- ziarniaki- Coccus, dwoinki- Diplococcus, paciorkowce-
Streptococcus;

•

Cylindyczne- pałeczki- Bacterium, laseczki-Bacillus;

•

Spiralne- krętki- Spirochaetes, przecinkowce- Vibrio,
śrubowce- Spirillum;

•

Nitkowate (rozgałęzione)- np. bakterie siarkowe z rodzaju
Beggiatoa;

Create PDF

files without this message by purchasing novaPDF printer (

http://www.novapdf.com

)

2010-10-22

2

Ziarenkowce

- Ziarniaki (pojedyncze komórki) – Enterococcus sp;
- Dwoinki (pary)- Streptococcus pneumoniae;
- Paciorkowiec (łańcuszki)- Streptococcus pyogenes;
- Skupiska- tetrady (czworaczek), pakietowiec sześcienny np.

Sarcina sp.;

- Nieregularne ugrupowania- gronkowiec np. Staphylococcus

aureus;

Formy cylindryczne

•

Pałeczki – Salmonella thypi (pałeczka duru brzusznego) , Escherichia coli
(pałeczka okręznicy)

•

Laseczki – Bacillus anthracis (laseczka wąglika) i Clostridium difficile
(laseczka rzekomobłoniastego zapalenia jelit)

Formy cylindryczne mogą występować pojedynczo, w parach i łańcuszkach

Formy spiralne

•

Przecinkowce- Vibrio cholerae;

•

Śrubowce- Spirillum spp.;

•

Krętki- Treponema pallidum, Borrelia spp.;

Nitkowate

•

Promieniowce- organizmy prokariotyczne, tworzące rząd
gramdodatnich bakterii. Posiadają nieregularną, cylindryczną
budowę z tendencją do rozgałęziania się, co upodabnia je do
grzybów nitkowatych. Ze splątków nitek powstaje
pseudogrzybnia (pseudomycelium), która może być
powierzchniowa, wgłębna lub powietrzna;

•

Bakterie żelaziste np. Cladotrhrix;

•

Bakterie siarkowe Beggiatoa;

Barwienie drobnoustrojów

•

Bakterie posiadają małą zdolność załamywania promieni
świetlnych, dlatego są słabo widoczne w zwykłym mikroskopie
świetlnym. Ich obserwacja jest możliwa dopiero po
wybarwieniu;

•

Barwniki są związkami chemicznymi zdolnymi do reagowania z
barwionymi substancjami, dając trwałe, barwne połączenia.
Większość barwników używanych w mikrobiologii to aniliny,
pochodne benzenu. W cząsteczkach tych związków
wyróżniamy grupę chromoforową (barwną) (np. grupy –azo, -
nitrozo, -azoksy, tiokarbonylową) i grupę auskochromową
zdolną do tworzenia soli z barwionym substratem (np. grupy –
NH

2

, -OH);

Create PDF

files without this message by purchasing novaPDF printer (

http://www.novapdf.com

)

2010-10-22

3

•

Barwienie proste pozytywne - Polega na zabarwieniu komórek
mikroorganizmów w formie utrwalonej z zastosowaniem jednego
barwnika. Tło preparatu po barwieniu pozostaje bezbarwne. W tym
barwieniu zastosowanie znalazły głównie zasadowe barwniki
anilinowe (błękit metylenowy, zieleń malachitowa, zieleń
brylantowa, fuksyna zasadowa, czerwień obojętna, fiolet
krystaliczny, goryczkowy i metylowy). Zasadowe barwniki wykazują
silne powinowactwo do kwaśnej cytoplazmy wewnątrzkomórkowej
mikroorganizmów tworząc z nią trwałe, barwne kompleksy.

•

Barwienie proste negatywne - Polega na zabarwieniu tła
nieutrwalonego preparatu z zastosowaniem jednego barwnika i
powstaniu kontrastu pomiędzy wybarwionym tłem i bezbarwną
komórką. Do barwienia negatywnego zastosowanie znalazły kwaśne
lub gruboziarniste barwniki (fuksyna kwaśna, eozyna, erytrozyna,
czerwień Kongo, nigrozyna, Kolargol, tusz chiński). Należy pamiętać,
że preparat barwiony metodą negatywną nie jest utrwalany tylko
suszony w powietrzu atmosferycznym.

Barwienie proste pozytywne

•

Przygotowanie szkiełka podstawowego- szkiełka odtłuszczamy poprzez
nacieranie je kawałkiem mydła i następnie suchą szmatką bądź
ręcznikiem papierowym, bądź poprzez 2-3-krotne opalenie nad
płomieniem palnika;

•

Wykonanie rozmazu- nanieść kroplę wody (soli fizjologicznej, zawiesiny
bakterii) na odpowiednio przygotowane szkiełko a następnie dodać do
niej ezą niewielkiej kultury ze skosu. Rozprowadź równomiernie
komórki w kropli wody, preparat pozostawić do wyschnięcia w
temperaturze pokojowej;

•

Utrwalenie- Po wyschnięciu szkiełko ująć w szczypczyki i przeciągnąć
trzykrotnie przez płomień palnika, szkiełko pozostawić do ostygnięcia,
a następnie barwić;

•

Barwienie- Utrwalony preparat zalać safraniną bądź błękitem
metylenowym pozostawić na 2 minuty. Po tym czasie spłukać wodą,
osuszyć w bibule i oglądać w mikroskopie świetlnym (obiektyw 100x +
olejek imersyjny);

•

Barwienie złożone pozytywne – Polega na zastosowaniu
minimum dwóch barwników w celu zabarwienia komórek na
różne kolory (barwienie Grama) lub zabarwienia struktur
wewnątrzkomórkowych np. przetrwalników i całych komórek
(barwienie Wirtza/Schaeffer-Fultona).

•

Barwienie metodą Grama – jest barwieniem różnicującym,
które pozwala wyodrębnić dwie zasadniczo odmienne grupy
bakterii charakteryzujące się inną budową strukturalną ściany
komórkowej. Wyróżniamy bakterie Gram-ujemne i Gram-
dodatnie. W wyniku barwienia metodą Grama bakterie Gram-
ujemne barwią się na kolor różowy, a bakterie Gram-dodatnie
na kolor fioletowy. Jednak, żeby dokładnie zrozumieć
mechanizm barwienia należy w pierwszej kolejności zapoznać
się z budową ściany komórkowej tych grup bakterii.

Struktury

Bakterie gramdodatnie

Bakterie gramujemne

Grubość ściany

komórkowej

20-80 nm

10 nm

Białka w mureinie

Kowalencyjnie związane ze

ścianą i tkwiące w niej;

Lipoproteina Brauna

związana kowalencyjnie;

Lipidy w mureinie

0-3%

10-30%

Aminocukry w ścianie

10-22%

2-8%

Rola aminokwasów

Kilka

Wiele

Kwasy tejchojowe

+

-

LPS

-

+/13%

Błona zewnętrzna

-

+

Wrażliwość na penicylinę

+

-

Wrażliwość na lizozym

+

Po zastosowaniu EDTA

Wymagania odżywcze

Bardziej złożone/ brak

autotrofów;

Prostsze/ występują

autotrofy;

Barwienie Grama- przygotowanie preparatu

•

Przygotowanie szkiełka podstawowego- szkiełka

odtłuszczamy poprzez nacieranie je kawałkiem mydła i

następnie suchą szmatką bądź ręcznikiem papierowym,

bądź poprzez 2-3-krotne opalenie nad płomieniem

palnika;

•

Wykonanie rozmazu- nanieść kroplę wody (soli

fizjologicznej, zawiesiny bakterii) na odpowiednio

przygotowane szkiełko a następnie dodać do niej ezą

niewielkiej kultury ze skosu. Rozprowadź równomiernie

komórki w kropli wody, preparat pozostawić do

wyschnięcia w temperaturze pokojowej;

•

Utrwalenie- Po wyschnięciu szkiełko ująć w szczypczyki

i przeciągnąć trzykrotnie przez płomień palnika,

szkiełko pozostawić do ostygnięcia, a następnie barwić;

Create PDF

files without this message by purchasing novaPDF printer (

http://www.novapdf.com

)

2010-10-22

4

Barwienie Grama

•

Utrwalony preparat zalać nad wanienką fioletem
gencjana ( bądź fioletem krystalicznym) i
pozostawić na 1,5 min i następnie spłukać wodą;

•

Zalać preparat płynem Lugola i pozostawić na 1,5
min;

•

Ostrożnie odbarwić całość w etanolu przez ok. 30
sekund i następnie spłukać wodą;

•

Dobarwić innym barwnikiem, np. safraniną czy
fuksyną zasadową przez ok. 1 minutę;

•

Dobrze spłukać preparat wodą i oglądać pod
mikroskopem (obiektyw immersyjny);

Szczepy oglądane na zajęciach

•

Staphylococcus aureus- gram(+)bakteria występująca w jamie nosowo-gardłowej oraz na
skórze ludzi i zwierząt. Nosicielstwo występuje szczególnie często pośród personelu
szpitalnego, co ma szczególne znaczenie dla szerzenia się zakażeń wewnątrzszpitalnych.

•

Bacillus sp.-wydłużona, cylindryczna morfologiczna forma bakterii zdolna do tworzenia
przetrwalników (spor) czyli sporulacji. Mogą tworzyć łańcuchy. Występują formy
chorobotwórcze. W większości laseczki są Gram (+) np. laseczka tężca (Clostridium tetani),
laseczka wąglika (Bacillus anthracis)

•

Enterococccus faecalis-czyli paciorkowce kałowe (wcześniej spotykany pod nazwą
Streptococcus faecalis) należą do ziarniaków Gram(+), wchodzi w skład flory fizjologicznej
przewodu pokarmowego i pochwy, naturalnie oporny na wiele antybiotyków.

•

Sarcina sp.-pakietowce. Rozkładają one cukry i białka. Są przyczyną psucia się piwa. Niektóre
są chorobotwórcze dla człowieka i zwierząt

•

Pseudomonas fluorescens- gram (-) pałeczka gatunek bakterii z rodzaju Pseudomonas,
będące tlenowcami. Wytwarzają fluoresceinę, powodującą świecenie w promieniach UV,
piocyjaninę oraz piowerdynę. Upłynniają żelatynę i niektóre z ich biotypów są zdolne do
denitryfikacji.

•

Escherichia coli- Gram (-) bakteria należąca do rodziny Enterobacteriaceae. Wchodzi w skład
fizjologicznej flory bakteryjnej jelita grubego człowieka oraz zwierząt stałocieplnych. W jelicie
ta symbiotyczna bakteria spełnia pożyteczną rolę, uczestnicząc w rozkładzie pokarmu, a także
przyczyniając się do produkcji witamin z grupy B i K.

Create PDF

files without this message by purchasing novaPDF printer (

http://www.novapdf.com

)