Bakterie właściwe stanowią główną grupę prokariotycznych du jednokomórkowowych. Cechuje je fizjologiczna różnorodność i plastyczność, zdolność do szybkie wzrostu oraz metabolizmu.
Morfologia.
Kształt.
Dla większości bakterii możemy wyróżnić trzy podstawowe formy:
Kulistą (ziarniaki, coccus)
Cylindryczną (laseczki, bacillus, pałeczki, maczugowce Corynebacterium)
i formy spieralne ( śrubowce-Spirilum, przecinkowce- Vibrio i krętki( Spirocheta)
Oprócz kształtu cechą charakterystyczna bakterii jest układ pojedynczych osobników.
Powstanie ziarniaków zależy od liczby podziałów płaszczyzny. Formy kuliste mogą tworzyć, dwoinki, czwórniaki, pakietowce. Gdy podział następuje w jednej płaszczyźnie powstają; ziarniaki (mikrococcus), dwoinki ( diplococcus), lub paciorkowce (streptococcus) Gdy komórki dzielą się w dwóch płaszczyznach mogą powstać formy: poczwórne (tetracoccus). Równomierny podział komórek w czasie w 3ch płaszczyzach prowadzi do powstania pakietowców (sarcina), gdy komórki dzielą się nierównomiernie w czasie tworzą się gronkowce (staphylococcus).
Komórki cylindryczne dzielą się w płaszczyźnie prostopadłej do dłuższej osi i mogą tworzyć, krótsze lub dłuższe łańcuszki i inne układy przestrzenne, takie jak: palisady, ugrupowania w kształcie liter Y, X, V
Formy spiralne występują pojedynczo, nie tworząc form złożonych.
Występowanie złożonych form bakteri jest cechą rodzajową.
Kształt komórek bakteryjnych nie jest cechą bezwzględnie stałą. Może on się zmieniać w zależności od wieku hodowli, warunków środowiska. W czasie zamierania bakterii mogą pojawić się formy inwolucyjne (np. długie, nitkowate komórki), które są rezultatem zmian degeneracyjnych pod wpływem nagromadzenia się metabolitów, zmiany warunków rozwoju ( pH, temp., pojemnośc wodna).
Do bakterii zaliczam również promieniowce np. z rodzaju Streptomyces, które morfologią i sposobem rozmnażania przypominają grzyby strzępkowe. Jednak budowa komórki oraz skład chemiczny ściany komórkowej wskazują podobieństwo do bakterii gram +. Kształt komórek promieniowców może być prosty, lub lekko zakrzywionych pałeczek. Kolenię promieniowców tworzą rozgałęzione układy komórek tworząc, tzw. pseudogrzybnię. Pseudogrzybnia składa się z dwóch podstw. struktur:
Pseudogrzybi substratowej i powietrznej, na której tworzą się różnego kształtu konidia lub sporangia.
Bakteri możemy podzielic również ze względu na budowę ściany komórkowej ; na gram + i - .
Różnice w morfologii ściany komórkowej tych bakterii dotyczą zarówno składu chemicznego jak i budowy przestrzennej.
Charakterystycznym składnikiem ściany komórkowej bakterii właściwych jest polimer- peptydoglikan. Stanowi on szkielet podporowy ściany, z którym związane są inne zawiązki, jak lipoproteidy, liposacharydy i białka.
Bakterie gram - ( E. coli) zawierają od jednej do trzech warstw peptydoglikanu, co stanowi 10% ściany komórkowej. Natomiast ściana komórkowa bakterii gram + np. Bacillus megaterium, subtilis. jest znacznie grubsza, zawiera do 40 warstw, co może stanowić od 50 do 90% s.m ściany.
W celu odróżnienia bakteri gram + i gram - stosuje się barwienie metoda Grama. Jest to przykład barwienia złożonego, różnicującego, które jest wykorzystywane powszechnie w diagnostyce i taksonomii bakterii. W tej metodzie w wyniku działania fioletu krystalicznego i płynu Jugola powstaje w komórce kompleks tego barwnika z jodem. Kolejne zastosowanie kąpieli różnicującej (96% etanol z dodatkiem acetonu) powoduje o jednej grupy bakterii odbarwienie komórek ( gram -), natomiast u drugiej zatrzymanie w komórkach utworzonego kompleksu (gram +). W celu uwidocznienia odbarwionych komórek dobarwia się barwnikiem kontrastowym np. fuksyną.
Zasadnicze znaczenie ma oddziaływanie alkoholu na różnice w budowie ściany komórkowej bakterii Alkohol działający na wiele warstw peptydoglikanu w ścianie komórkowej bakterii gram + powoduje jej uszczelnienie poprzez denaturację peptydów i zamknięcie porów pomiędzy warstwami peptydoglikanu w kom bakterii gam +, co zatrzymuje utworzony kompleks barwnika z jodem (barwa fioletowa).
W przypadku bakterii gram - potraktowanie etanolem ściany komórkowej prowadzi do zniszczenia warstwy plastycznej poprzez ekstrakcje fosfolipidów. Konsekwencja tego jest wymycie barwnego kompleksu i zabarwienie na kolor rózowy pochodzący od zastosowania fuksyny.
Ruch.
Bakterie możemy podzielić na ruchliwe i nieruchliwe.
Najwięcej form ruchliwych spotyka się u bakterii cylindrycznych (laseczki i pałeczki) oraz u bakterii o kształci spiralnym. Formy kuliste są przeważnie nieruchliwe. Bakterie w środowisku płynnym i półpłynny wykazują ruch obrotowy lub posuwisty.
Zdolność do poruszania się wiąże się z obecnością rzęsek są to długie, nitkowate, spiralnie skręconych organelle ruchu. Rzęski to wyrostki zaczepione jednym końcem w błonie cytoplazmatycznej i łączące się z cytoplazmą.
Rzęski mają kształt lekko skręconej spirali o grubości równej na całej długości i składają się z helikanie zwiniętych łańcuchów białka flageliny. Komórka bakteryjna może mieć od 1 do 100stu rzęsek.
Rzęski składają się z trzech części: ciała podstawowego, haka (zaczepu) i filamentu rzęskowego (włókna). Rzęska zaczepiona jest w błonie cytoplazmatycznej za pomocą ciała podstawowego, które składa się z rdzenia i jednej lub dwóch par pierścieni białkowych.
U bakterii gram + występują dwa pierścienie. Jeden jest związany z bloną cytoplazmatyczną, a drugi z peptydoglikanem ściany komórkowej. Bakterie gram - posiadają cztery pierścienie białkowe ułożone w pary. Parę wewnętrzna tworzą pierścienie : pm- umiejscowione w błonie cytoplazmatycznej i ps- występujący w przestrzeni peryplazmatycznej i to on bierze aktywny udział w uruchamianiu rzęski. Para zewnętrza tworzą pierścienie : pp - związany z peptygoglikanem ściany komórkowej i pl wbudowany wwarstwę lipopolisacharydowa ściany kom.
Hak stanowi cześć zagiętą i jest zespolonony z ciąłem podstawowym. Zbudowany jest z białek, występuje w ścianie komórkowej i przechodzi w cieńszy, długi i spiralnie skręcony filament rzęskowy.
U bakterii rzęski mogą wyrastać na jednym, na obu biegunach komórki (polarnie), bocznie lub na całej jej powierzchni (perytrychalnie).
W przypadku urzęsienia polarnego możemy wyróżnić: monotrychalne(przecinkowce), bipolarne, . W urzęsieniu mono i bipolarnym bakterii może występować pęczek rzęsek od 2 do 50 i jest to urzęsienie lofotrychalne ( pęczek rzęsek na jednym biegunie) występuje np. u Pseudomonas sp. Urzęsienie bipolarne tzw. amfitrychalne charakteryzuje się wystąpienie pęczka rzęsek na obu biegunach i występuje np. u Spirillum sp.
U bakterii urzęsionych perytrychalnie np. z rodzaju Bacillus lub Clostridium rzęski są umieszczone wzdłuż komórki na całej jej powierzchni.
Drobnoustroje urzęsione mogą swobodnie się poruszać i mogą reagować na bodźce zewnętrzne czynnym, ukierunkowanym ruchem tj. taksją. W zależności od bodźca wyróżniamy: chemotaksję- reakcja na obecność w środowisku określonej substancji chemicznej, fototaksję- r. na światło, aerotaksję- r, na obecność tlenu, magnetotaksję- r, na pole magnetyczne, termotaksję- na czynnik termiczny.
Występowanie , liczba i sposób rozmieszczenia rzęsek dla bakterii jest cechą charakterystyczną i ma znaczenie taksonomiczne.
Zupełnie inny rodzaj ruch wykazują krętki, u których występuje włókienko osiowe, jest to wiązka rzęsek przytwierdzonych na obu biegunach komórki. Skurcz tych wiązek powoduje skręt komórki w postaci spirali. Bakterii śluzowe wykazują ruch ślizgowy, który umożliwia płynne przesuwanie się po powierzchni.
Zdolność ruchu może być formą przejściowa co możemy zaobserwować u bakterii z rodzaju Bacillum. Ruchliwe laseczki spotykają się tylko w młodej hodowli, natomiast w stadium tworzenie kożuszka i przetrwalnikowania ruch zanika. U innych rodzajów np. bakterii z rodzaju Clostridium zdolność ruch wykazują zarówno komórki wegetatywne jak i przetrwalnikujące.
Endospory i inne formy przetrwalne..
Zdolność do wytworzenie endospor mają głównie bakterie gram + o kształcie cylindrycznym. Bakterie gram - nie wykazują takiej cechy. Proces tworzenie przetrwalników jest zapoczątkowywany brakiem odpowiednich substratów w środowisku np. wyczerpaniem się źródła węgla lub azotu, albo obu jednocześnie. Może tez być wywołane procesem starzenia się komórek. Uaktywniają się wówczas gen związane z procesami życiowymi komórki wegetatywnej. Powstanie przetrwalnika poprzedza proces replikaci DNA nukleoidu, syntezy związków swoistych tylko dla endospor oraz wielowarstwowej otoczki endospory. Bakterie wytwarzają z reguły jeden przetrwalnki, który może powstać wewnątrz komórki wegetatywnej.
Ułożenie endospory w komórce może być różne i jest wykorzystywane w diagnostyce du. Spory mogą być ułożone centralnie lub biegunowo, przy czym komórki zachowują kształt, lub obserwuje się rozdęcie komórki w miejscu występowania przetrwalnika np. u laseczek beztlenowych (wrzeciona - klostridia, lub buławki- plektridia).
Osłony przetrwalników stanowią ok. 50% s.m komórki. struktury te bogate są głównie w białka zawierające duże ilości cysteiny. Budowa przetrwalników, a także i skład chemiczny przyczynia się do podwyższenia ich odporności na wysuszenie, wysoka i niską temp, promieniowanie UV, brak pokarmu w środowisku, a także inne czynniki fizyczne i chemiczne. Osłony są również odporne na działanie wielu enzymów proteolitycznych, lipolitycznych, lizozymu i fosfatazy.
Istotną cechą przetrwalników jest ich ciepłoodporność. Większość komórek wegetatywnych ginie po 10 min ogrzewania w temp 80 C, natomiast endospory wytrzymują znacznie dłuższe ogrzewanie, nawet wielogodzinne gotowanie.
Wyjątkowa ciepłoodporność przetrwalników spowodowana jest zawieraniem małej ilość wody (15%) i dużą zawartością kwasu dipikolinowego, oraz tworzenie kompleksu z jonami Ca.
Dojrzałe spory mogą przetrwać długi czas nie wskazując aktywności metabolicznej. W sprzyjających warunkach kiełkują. Proces ten jest trójetapowy i obejmuje aktywację, zapoczątkowanie kiełkowania i rozrost komórki. Sygnałem biochemicznym do jego rozpoczęcia może być obecność w środowisku glukozy lub może być to również bodziec mechaniczny lub termiczny. Kiełkujący przetrwalnik wchłania wodę, pęcznieje, traci swoistą ciepłoodporność, następuje aktywacja biochemiczna i synteza związków wielocząsteczkowych. W tym procesie obserwujemy pękanie osłon i wyrastanie komórki wegetatywnej, biegunowo lub bocznie.
Nie liczne bakterie tworzą inne formy przerywalne, takie jak cysty lub egzospory. Istnienie egzospor stwierdzono jedynie u bakterii wodnych i glebowych z rodzaju Blastobacter. Powstają w wyniku pączkownia komórek wegetatywnych i maja takie same właściwości jak endospory rodzaju Bacillus
Cysty powstają z całej komórki wegetatywnej w chwili, gdy zostaną wyczerpane składniki odżywcze. Są to okrągłe, grubościenne komórki oporne na wysuszenie i promieniowanie UV, ale w przeciwieństwie do endospor są bardziej wrażliwe na działanie wysokich temp (np. u Azotobakter).
Początek formularza
DROŻDŻE
Cechy morfologiczne
Drożdże są organizmami jednokomórkowymi, wielkość i kształt komórek drożdży są bardzo zróżnicowane i zależy nie tylko od rodzaju drożdży ale i od stanu fizjologicznego i warunków środowiska oraz funkcji komórki w populacji.
Zwykle komórki drożdży mają od 1 do 8 µm długości oraz od 1 do 6 µm szerokości. Długość komórek tworzących mycellium ipseudomycellium może sięgać nawet do kilkudziesięciu µm. ogólnie można przyjąć 6 podstawowych kształtów komórek drożdży: kuliste, elipsoidalne, cytrynkowate, butelkowate, cylindryczne i nitkowate.
Kuliste komórki rzadko zmieniają kształt, ewentualnie zmniejszają wielkość. Kształt takich komórek zależy od szybkości reprodukcji i oddzielania się komórek potomnych. Kształt elipsoidalny jest podstawową formą drożdży. Niektóre kształty są charakterystyczne dla poszczególnych rodzajów:
o Cytrynkowate - Saccharomycodes, Nadsonia, Hanseniaspora
o Butelkowate - Pityrisporum
o Cylindryczne - Schizosaccharomyces
o Kuliste - Torulospora, Rhodotorula
U większości gatunków drożdży pączkujących na całej powierzchni, komórka nowopowstała oddziela się od komórki macierzystej. W przypadku pączkowania biegunowego, młode komórki nie odrywają się, a w wyniku dalszego ich namnażania, zostaje utworzonapseudogrzybnia w postaci rozgałęziających się łańcuchów, gron krzaczków.
Pseudomycellium (Pseudogrzybnia) - to wydłużone, nitkowate struktury różnej długości, często rozgałęziające się, złożone wyłącznie z komórek pączkujących. Pseudogrzybnia może być szczątkowa, gdy składa się z długich komórek jednakowych wymiarów lub nawet z kilku lub kilkunastu ułożonych wzdłuż jednej osi. Jako pseudogrzybnię określa się również pojedynczą nitkowatą komórkę, która może się rozgałęziać ale nie występują w niej przegrody poprzeczne.
Mycellium (Grzybnia właściwa) - rośnie wierzchołkowo, wewnątrz komórek tworzą się poprzeczne przegrody - SEPTY, podobnie jak u grzybów strzępkowych.
Cechy hodowlane
Drożdże przeniesione do pożywki płynnej rozmnażają się, powodując jej zmętnienie. Gdy podziały następują szybko po sobie, komórki drożdży są mniejsze i lżejsze. W miarę zmniejszania szybkości rozmnażania, komórki zwiększają swoje rozmiary i masę, często tworząc agregaty i opadają na dno naczynia, tworząc osad na dnie.
Opadające komórki absorbują na swej powierzchni cząstki koloidalne. Tworzy się więc warstwa ograniczająca dostęp substancji odżywczych i tlenu, co prowadzi do śmierci większości komórek tworzących najgłębszą warstwę osadu. Kolejne warstwy osadu drożdży charakteryzują się już wysoką żywotnością i dobrym stanem fizjologicznym komórek.
Drożdże wymagające w czasie wzrostu większego dostępu tlenu, namnażają się blisko powierzchni pożywki płynnej, tworząc wysepki lub błonkę na powierzchni płynu. Błonka może być grubsza lub cieńsza, wilgotna lub sucha, czasami wspina się na ścianki naczynia, w którym przeprowadzana jest hodowla.
Drożdże nie wymagające zbyt dużej obecności tlenu tworzą pierścień na powierzchni pożywki, który może być zamknięty lub nie. Niektóre gatunki drożdży z rodzaju np. Candida maja zdolność tworzenia grubego, bo nawet osiągającego do kilkunastu mm skórzastego kożucha na powierzchni pożywki płynnej. Warstwy komórek różnorodnie odkładane na powierzchni płynu, w miarę starzenia się hodowli, opadają na dno naczynia formułując osad o różnej konsystencji, w na powierzchni odkładają się nowe warstwy komórek.
Komórki drożdży wprowadzone do rozpuszczonej pożywki z dodatkiem agaru ( w hodowli płytkowej) po 2-5 dniach inkubacji tworzą kolonie o zróżnicowanym kształcie, zależnym od umiejscowienia w zastygłej pożywce. Komórki uwięzione na dnie pożywki tworzą duże płaskie, okrągłe kolonie. Kolonie powierzchniowe są okrągłe lub owalne ale o mniejszej średnicy. Kolonie utworzone wewnątrz warstwy agarowej są soczewkowate lub soczewkowate złożone.
Powierzchnie kolonii mogą być gładkie, gładkie z wyniesieniem na środku, gładkie z kraterem na środku, płaskie gładkie, płaskie pomarszczone lub pomarszczone z pseudomycellium wrastającym w pożywkę.
Mimo tak wielkiej różnorodności typów kolonii, najczęściej klasyfikuje się je jako gładkie S, pomarszczone R i śluzowate M
Dół formularza