Morfologia bakterii i innych

Morfologia bakterii i innych

drobnoustrojów

drobnoustrojów

Mariola Kunicka

Mariola Kunicka

Katedra i Zakład Mikrobiologii

Katedra i Zakład Mikrobiologii

i Immunologii Śląski

i Immunologii Śląski

Uniwersytet Medyczny

Uniwersytet Medyczny

KSZTAŁTY BAKTERII I ICH UKŁAD

PRZESTRZENNY(1)



Kuliste

Kuliste

- trzy osie przestrzenne równe (a=b=c)

- trzy osie przestrzenne równe (a=b=c)



Zależnie od przebiegu płaszczyzny podziału podczas

Zależnie od przebiegu płaszczyzny podziału podczas

rozmnażania pojedynczej komórki, komórki potomne

rozmnażania pojedynczej komórki, komórki potomne

układają się w charakterystyczny sposób:

układają się w charakterystyczny sposób:

•

ZIARNIAKI

ZIARNIAKI

•

DWOINKI

DWOINKI

•

CZWORACZKI

CZWORACZKI

•

SZEŚCIANKI

SZEŚCIANKI

•

PACIORKOWCE

PACIORKOWCE

•

GRONKOWCE

GRONKOWCE

KSZTAŁTY BAKTERII I ICH UKŁAD

PRZESTRZENNY(2)



Cylindryczne –

Cylindryczne –

jedna z osi jest co najmniej

jedna z osi jest co najmniej

dwa razy dłuższa od dwóch pozostałych (a

dwa razy dłuższa od dwóch pozostałych (a

>

>

b + c)

b + c)



PAŁECZKI – barwią się metodą Grama ujemnie i nie

PAŁECZKI – barwią się metodą Grama ujemnie i nie

wytwarzają zarodników

wytwarzają zarodników



LASECZKI - barwią się metodą Grama dodatnio i

LASECZKI - barwią się metodą Grama dodatnio i

wytwarzają zarodniki

wytwarzają zarodniki



Spiralne

Spiralne



KRĘTKI – budowa podobna do sprężynki

KRĘTKI – budowa podobna do sprężynki



ŚRUBOWCE – kształt falisty podobny do węża

ŚRUBOWCE – kształt falisty podobny do węża



PRZECINKOWCE- podobne do przecinka

PRZECINKOWCE- podobne do przecinka

Populacja bakterii o różnych kształtach to bakterie

Populacja bakterii o różnych kształtach to bakterie

polimorficzne.

polimorficzne.

KSZTAŁTY BAKTERII I ICH UKŁAD

PRZESTRZENNY(3)



PLEOMORFIA KOMÓRKI BAKTERYJNEJ

PLEOMORFIA KOMÓRKI BAKTERYJNEJ

spowodowana jest:

spowodowana jest:



Czynnikami fizycznymi ( np. temperatura)

Czynnikami fizycznymi ( np. temperatura)



Czynnikami chemicznymi

Czynnikami chemicznymi

Jeśli odchylenia w kształtach leżą jeszcze w granicach

Jeśli odchylenia w kształtach leżą jeszcze w granicach

fizjologicznych mówimy o

fizjologicznych mówimy o

ATYPII KOMÓRKOWEJ

ATYPII KOMÓRKOWEJ

.

.

Inwolucyjne ( degeneracyjne) kształty komórek znacznie

Inwolucyjne ( degeneracyjne) kształty komórek znacznie

odbiegają od normy. Powstają pod wpływem:

odbiegają od normy. Powstają pod wpływem:

-

-

antybiotyków

antybiotyków

- braku substancji odżywczych

- braku substancji odżywczych

- silnych środków p/bakteryjnych

- silnych środków p/bakteryjnych

FORMY PRZESĄCZALNE, FORMY L-BAKTERII

FORMY PRZESĄCZALNE, FORMY L-BAKTERII

są to bardzo

są to bardzo

drobne formy, z których w odpowiednich warunkach

drobne formy, z których w odpowiednich warunkach

odradzają się wegetatywne komórki bakterii.

odradzają się wegetatywne komórki bakterii.

CYTOLOGIA KOMÓRKI BAKTERYJNEJ

CYTOLOGIA KOMÓRKI BAKTERYJNEJ



Błona komórkowa

Błona komórkowa



Cytoplazma

Cytoplazma



Substancja chromatynowa

Substancja chromatynowa



BŁONA KOMÓRKOWA

BŁONA KOMÓRKOWA

= ŚCIANA KOMÓRKOWA + BŁONA

= ŚCIANA KOMÓRKOWA + BŁONA

CYTOPLAZMATYCZNA

CYTOPLAZMATYCZNA



Ściana komórkowa

Ściana komórkowa



utrzymuje kształt bakterii, zawartość cytoplazmy nukleoidu

utrzymuje kształt bakterii, zawartość cytoplazmy nukleoidu

i pozostałych składników protoplazmy

i pozostałych składników protoplazmy



KWASY DWUAMINOWE:

KWASY DWUAMINOWE:



kwas

kwas

α

α

,

,

ε

ε

-diaminopimelinowy

-diaminopimelinowy

i jego pochodne : meso-

i jego pochodne : meso-

DD, LL- oraz 3 hydroksy

DD, LL- oraz 3 hydroksy



L- lizyna, L-ornityna, L-homoseryna, kwas L-

L- lizyna, L-ornityna, L-homoseryna, kwas L-

diaminomasłowy

diaminomasłowy



Pochodne D-glukozy:

Pochodne D-glukozy:

kwas N-acetylomuraminowy, N-

kwas N-acetylomuraminowy, N-

acetyloglukozamina

acetyloglukozamina



Peptydoglikan ( glikopeptyd, muramina)

Peptydoglikan ( glikopeptyd, muramina)

PEPTYDOGLIKAN

PEPTYDOGLIKAN



Polimer składający się z na przemian

Polimer składający się z na przemian

ułożonych łańcuchów N-

ułożonych łańcuchów N-

acetyloglukozaminy i kwasu N-

acetyloglukozaminy i kwasu N-

acetylomuraminowego połączonych

acetylomuraminowego połączonych

wiązaniami

wiązaniami

β

β

1-4 oraz poprzecznie

1-4 oraz poprzecznie

ułożonych łańcuchów tetrapeptydów

ułożonych łańcuchów tetrapeptydów

przyczepionych do węgla C3 kwasu

przyczepionych do węgla C3 kwasu

muraminowego

muraminowego

.

.

Ściany komórek bakteryjnych

Ściany komórek bakteryjnych



GRAM DODATNIE

GRAM DODATNIE



Grubość ok. 20 nm

Grubość ok. 20 nm



Jednolita struktura

Jednolita struktura



10-30% aminocukry

10-30% aminocukry



0-2% lipidy

0-2% lipidy



3-4 aminokwasy

3-4 aminokwasy



Peptydoglikan

Peptydoglikan



Polisacharydy

Polisacharydy



Kwas tejchojowy

Kwas tejchojowy



Kwas tejchouronowy

Kwas tejchouronowy



białka

białka



GRAM UJEMNE

GRAM UJEMNE



Grubość ok. 5-15 nm

Grubość ok. 5-15 nm



Struktura

Struktura

dwuwarstwowa

dwuwarstwowa



1-10% aminocukry

1-10% aminocukry



10-20% lipidy

10-20% lipidy



14-18% aminokwasy

14-18% aminokwasy



Kwas diaminopimelinowy

Kwas diaminopimelinowy



Peptydoglikan

Peptydoglikan



Antygen O

Antygen O



Lipoproteiny

Lipoproteiny

Elementy ściany

Elementy ściany

komórkowej:

komórkowej:



ŚCIANA PEŁNA-

ŚCIANA PEŁNA-

preparat uzyskany z kom.

preparat uzyskany z kom.

bakteryjnych po usunięciu z nich cytoplazmy

bakteryjnych po usunięciu z nich cytoplazmy

razem z kwasami nukleinowymi

razem z kwasami nukleinowymi



ŚCIANA STRUKTURALNA-

ŚCIANA STRUKTURALNA-

preparat uzyskany z

preparat uzyskany z

pełnych ścian po usunięciu warstwy

pełnych ścian po usunięciu warstwy

lipoproteinowej i lipopolisacharydowej

lipoproteinowej i lipopolisacharydowej



ŚCIANA GŁADKA- WARSTWA PODSTAWOWA-

ŚCIANA GŁADKA- WARSTWA PODSTAWOWA-

uzyskana poprzez enzymatyczne usunięcie

uzyskana poprzez enzymatyczne usunięcie

kuleczek proteinowych- woreczek muraminowy

kuleczek proteinowych- woreczek muraminowy

( kwas diaminopimelinowy, kwas glutaminowy,

( kwas diaminopimelinowy, kwas glutaminowy,

alanina, glukozamina, kwas muraminowy).

alanina, glukozamina, kwas muraminowy).

BŁONA CYTOPLAZMATYCZNA

BŁONA CYTOPLAZMATYCZNA



Pod ścianą bakteryjną

Pod ścianą bakteryjną



Wpływa na procesy życiowe bakterii

Wpływa na procesy życiowe bakterii



Składa się z proteiny i lipidu

Składa się z proteiny i lipidu



PROTOPLAST-

PROTOPLAST-

bakteria pozbawiona ściany

bakteria pozbawiona ściany

komórkowej.

komórkowej.



SFEROPLAST-

SFEROPLAST-

różnią się od protoplastów tym, że

różnią się od protoplastów tym, że

na błonie cytoplazmatycznej zawierają pozostałości

na błonie cytoplazmatycznej zawierają pozostałości

( ślady) błony komórkowej.

( ślady) błony komórkowej.

CYTOPLAZMA

CYTOPLAZMA



Wewnątrz błony komórkowej

Wewnątrz błony komórkowej



Zawiera: rybosomy, substancje chromatynowe i aparat

Zawiera: rybosomy, substancje chromatynowe i aparat

genetyczny komórki bakteryjnej

genetyczny komórki bakteryjnej



Endoplazma tworzy siateczkę sródplazmatyczną, w której

Endoplazma tworzy siateczkę sródplazmatyczną, w której

zlokalizowane są rybosomy oraz układ enzymatyczny, np.

zlokalizowane są rybosomy oraz układ enzymatyczny, np.

układ cytochromowy

układ cytochromowy



Zawiera również elementy chromatynowe odgrywajace

Zawiera również elementy chromatynowe odgrywajace

rolę jądra komórkowego oraz episomy, wakuole i

rolę jądra komórkowego oraz episomy, wakuole i

kinetoplasty

kinetoplasty



Wakuole zawierają zużyte produkty przemiany materii

Wakuole zawierają zużyte produkty przemiany materii



Kinetoplasty kierują ruchem rzęsek

Kinetoplasty kierują ruchem rzęsek



Plazmidy odpowiedzialne są za dziedziczenie

Plazmidy odpowiedzialne są za dziedziczenie

cytoplazmatyczne

cytoplazmatyczne



Skład chemiczny zbliżony do innych żywych komórek

Skład chemiczny zbliżony do innych żywych komórek

JĄDRO KOMÓRKOWE

JĄDRO KOMÓRKOWE



Niektóre gatunki mają widoczne jądro komórkowe

Niektóre gatunki mają widoczne jądro komórkowe



Bez błony jądrowej

Bez błony jądrowej



U większości bakterii rolę jądra spełnia skupisko

U większości bakterii rolę jądra spełnia skupisko

substancji chromatynowej

substancji chromatynowej

ELEMENTY DODATKOWE KOMÓRKI

ELEMENTY DODATKOWE KOMÓRKI

BAKTERYJNEJ(1)

BAKTERYJNEJ(1)



FIMBRIE-

FIMBRIE-

nieruchome wypustki kom. bakteryjnej,

nieruchome wypustki kom. bakteryjnej,

widoczne w mikroskopie elektronowym. Przyczepiają

widoczne w mikroskopie elektronowym. Przyczepiają

komórkę do pożywki oraz odgrywają rolę w transporcie

komórkę do pożywki oraz odgrywają rolę w transporcie

substancji odżywczych z pożywki, w oddychaniu i

substancji odżywczych z pożywki, w oddychaniu i

procesach płciowych

procesach płciowych



RZĘSKI-

RZĘSKI-

długie wypustki widoczne w mikroskopie

długie wypustki widoczne w mikroskopie

świetlnym, narządy ruchu bakterii. Wyróżniamy bakterie:

świetlnym, narządy ruchu bakterii. Wyróżniamy bakterie:



Jednorzęse

Jednorzęse



Dwurzęse

Dwurzęse



Czuborzęse

Czuborzęse



Okołorzęse

Okołorzęse

OTOCZKI-

OTOCZKI-

na zewnątrz ściany komórkowej,

na zewnątrz ściany komórkowej,

polisacharydy

polisacharydy

ELEMENTY DODATKOWE KOMÓRKI

ELEMENTY DODATKOWE KOMÓRKI

BAKTERYJNEJ(2)

BAKTERYJNEJ(2)



PRZETRWALNIKI-

PRZETRWALNIKI-

powstają, gdy bakterie znajdują się w

powstają, gdy bakterie znajdują się w

niedogodnych warunkach środowiska, np. odwodnienie,

niedogodnych warunkach środowiska, np. odwodnienie,

brak substancji odżywczych. Następuje silne

brak substancji odżywczych. Następuje silne

zagęszczenie protoplazmy oraz zahamowanie przemiany

zagęszczenie protoplazmy oraz zahamowanie przemiany

materii. Błona otaczająca jest odporna na działanie

materii. Błona otaczająca jest odporna na działanie

czynników szkodliwych. Po przedostaniu się w dogodne

czynników szkodliwych. Po przedostaniu się w dogodne

warunki przetrwalniki kiełkuja i powstaje wegetatywna

warunki przetrwalniki kiełkuja i powstaje wegetatywna

komórka bakteryjna.

komórka bakteryjna.



Przetrwalnik centralny

Przetrwalnik centralny



Przetrwalnik biegunowy okrągły, owalny

Przetrwalnik biegunowy okrągły, owalny



Przetrwalnik podbiegunowy

Przetrwalnik podbiegunowy



Przetrwalnik centralny rozszerzający komórkę

Przetrwalnik centralny rozszerzający komórkę

SUSTANCJE ZAPASOWE-

SUSTANCJE ZAPASOWE-

skrobia, glikogen, kulki

skrobia, glikogen, kulki

tłuszczu, wolutyna (białko maczugowców błonicy)

tłuszczu, wolutyna (białko maczugowców błonicy)

Zastosowanie

Zastosowanie

mikroskopów

mikroskopów

mikroskop

mikroskop

Bakterie

Bakterie

żywe

żywe

Bakterie

Bakterie

martwe

martwe

utrwalone

utrwalone

Bakterie

Bakterie

martwe

martwe

nie

nie

utrwalone

utrwalone

Świetlny

Świetlny

Ciemne pole

Ciemne pole

widzenia

widzenia

Kontrastowo-

Kontrastowo-

fazowy

fazowy

Ultrafioletowy

Ultrafioletowy

Fluorescencyjny

Fluorescencyjny

Elektronowy

Elektronowy

+

+

+

+

+

+

-

-

+

+

-

-

+

+

-

-

-

-

+

+

+

+

+

+

+

+

-/+

-/+

-/+

-/+

-

-

-/+

-/+

-

-

PRZYGOTOWANIE DO OGLĄDANIA PREPARATU

PRZYGOTOWANIE DO OGLĄDANIA PREPARATU



1. ROZPROWADZENIE BAKTERII NA

1. ROZPROWADZENIE BAKTERII NA

OCZYSZCZONYM SZKIEŁKU

OCZYSZCZONYM SZKIEŁKU



2. UTRWALENIE W PŁOMIENIU PALNIKA

2. UTRWALENIE W PŁOMIENIU PALNIKA



3. ZABARWIENIE BAKTERII

3. ZABARWIENIE BAKTERII



BARWIENIE BAKTERII

BARWIENIE BAKTERII



NEGATYWNE-

NEGATYWNE-

barwnik grubodyspersyjny: tusz chiński,

barwnik grubodyspersyjny: tusz chiński,

nigrozyna: na ciemnym tle widoczne wielkość i kontury

nigrozyna: na ciemnym tle widoczne wielkość i kontury

zewnętrzne komórki bakteryjnej

zewnętrzne komórki bakteryjnej



ZŁOŻONE-

ZŁOŻONE-

pozytywno-negatywne ( barwienie otoczek)

pozytywno-negatywne ( barwienie otoczek)



POZYTYWNE-

POZYTYWNE-

proste z 1 barwnikiem ( budowa

proste z 1 barwnikiem ( budowa

zewnętrzna bakterii); złożone

zewnętrzna bakterii); złożone

z kilkoma barwnikami

z kilkoma barwnikami

(

(

np.

np.

Grama

Grama

)

)

Podział bakterii

Podział bakterii

bakterie

Fotosyntezujące

Korzystające z energii świetlnej

Heterotroficzne

Energia z utleniania związków

Nieorganicznych

saprobionty, pasożyty

Autotroficzne

Energia z utleniania związków nieorganicznych