Obserwacje mikroorganizmów

1. Przyżyciowe – bez barwienia; można obserwować jedynie kształty

2. Barwione – bakterie należy przymocować do szkiełka podstawowego, zalać barwnikiem, a następnie spłukać. Bakterie pozostają zabarwione.

   1. Pozytywne

      1. Złożone (utrwalone) – używanie więcej niż jednego barwnika; służy celom diagnostycznym, pozwala na odróżnienie drobnoustrojów.

      2. Proste – jednym barwnikiem; można obserwować jedynie kształt i struktury zewnętrzne bakterii.

   2. Negatywne – barwienie tła, drobnoustroje nie zostają zabarwione, najczęściej na ciemnym tle.

Najczęściej stosowanym barwnikiem do barwienia pozytywnego, prostego jest stosowany fiolet krystaliczny.

Barwienie różnicujące Grama

Podstawowe barwienie diagnostyczne

Procedura	G(-)	G(+)
Przed barwieniem
Utrwalenie płomieniem Barwienie fioletem krystalicznym (1min)
Płyn Lugola (1min) – pozwala na zatrzymanie barwnika tylko w bakteriach G(+)
Przemycie alkoholem Odbarwienie G(-)
Barwnik kontrastowy Dobarwienie G(-)

Rozmiary bakterii

Są ok. 10 razy mniejsze od komórek eukariotycznych – osiągają rozmiary od 0,5 do 5μm.

Kształty bakterii

• Cylindryczne

  • Pałeczki – bacteria

  • Laseczki – bacilli

  • Maczugowce – corynebacteria

  • Prątki - mycobacteria

• Kuliste

  • Ziarenkowce – cocci

  • Gronkowce – staphylococci

  • Paciorkowce – streptococci

  • Dwoinki – diplococcus

  • Pakietowce - sarcina

• Spiralne

  • Śrubowce - spirilla

  • Przecinkowce – vibrio

  • Krętki - spirochetae

Jak tworzą się skupiska

Ziarniaki nie łączą się w swobodnie. Tworzą one skupiska, ponieważ nie oddzielają się od siebie po podziale. Komórki są związane substancjami węglowodanowymi.

• Promieniowce – bardzo trudno je rozróżnić i sklasyfikować. Nieregularne, pałeczkowate człony i rozgałęzienia (polimorfizm).

• Sinice są cyjanobakteriami (nie glonami!). Tworzą zróżnicowane kolonie – długie nitki złożone z wielu komórek (polimorfizm). Spiruliny są źródłem białek SCP.

• Bakterie pochewkowe (chlamydobacteriae)

• Bakterie siarkowe – mają zdolność do tzw. fotosyntezy beztlenowej (wykorzystują siarkowodór); wyraźny pleomorfizm, przypominają krętki, pochewkowce itp. ale nimi nie są!

• Bakterie styliskowe – posiadają łodyżkę (wypustkę cytoplazmatyczną), którą mogą się przymocować do podłoża, a więc prowadzą „osiadły” tryb życia.

• Krętki – b. często nie można ich hodować poza organizmem gospodarza (odstępstwo od postulatu Kocha!)

• Bakterie śluzowe – bakterie wytwarzają dużą ilość śluzu, w którym mogą poruszać się za pomocą rzęsek w konkretne miejsce (ruch ślizgowy). Wydzielają związki chemiczne wabiące inne bakterie. Tworzą ciała owocowe.

• Bakterie ameboidalne – przypominają pierwotniaki. Są połączone wyrostkami cytoplazmatycznymi.

• Mycoplazmy – odkryte w ciągu ostatnich dziesięciu lat. Patogeny, pleomorficzne, ciała olbrzymie. Wiele wypustek cytoplazmatyczny.

• Riketsje – patogeny komórek zwierzęcych, bardzo małe (nie wystarcza mikroskop świetlny), żyją tylko w komórkach gospodarza.

Budowa bakterii

Budowa i skład chemiczny bakterii

Woda – do 87% mokrej masy

Węgiel – 50,5 – 64, 01% (suchej masy)

Azot

Podstawowe elementy rozróżniania organizmów prokariotycznych od eukariotycznych

U bakterii brak metylocytozyny (zwierzęta 6%, rośliny 30%), zamiast tego metyloaminoadenina (2,4% w stosunku do adeniny)

Cecha diagnostyczna bakterii: stosunek A+T/C+G

Inne cechy DNA:

• Nie związane z histonami

• Występują małe białka

• Kationy Ca²⁺, Mg²⁺

• Polikationy organiczne (neutralizują duży ujemny ładunek cząsteczki DNA)

  • Spermina: H₂N-(CH­₂)₃-NH-(CH₂)₄-NH-(CH₂)₃-NH₂

  • Spermidyna

  • P

Witaminy mają taką samą funkcję, jak u organizmów eukariotycznych.

Pozostałe składniki chemiczne:

1. Cukry – charakterystyczne dla bakterii polimery:

   • Granuloza, glikogen bakteryjny (polimery glukozy)

   • Materiały zapasowe

   • Budulcowe – ściana komórkowa

   • Lewany – polimery fruktozy

   • Mannany

1. Lipidy, ciała tłuszczowe:

   • Woski – estry fitoglicerolu, kwas tuberkulostearynowy, kwas fitonowy (bardzo dużo u prątków)

   • Brak steroli (tylko u sinic, bakterii zdolnych do fotosyntezy i pasożydniczych Mycoplasmatales

   • Brak wielokrotnych wiązań nienasyconych

   • Podstawowy składnik zapasowy – polimer kwasu β-hydroksymasłowego

Otoczki i śluzy bakteryjne

Związki wydzielane przez bakterie są najczęściej toksyczne dla organizmu gospodarza. Uniemożliwiają także ich fagocytozę.

Budowa otoczek:

Otoczki - grube, gęste, szczelne

Polisacharydy: glukoza, ramnoza, aminocukry, kwas 2-ketodeoksygalaktynowy, kwas uronowy, pirgogronowy, octowy i inne organiczne.

Budowa śluzów

Śluzy bakteryjne – rzadsze, mogą oddysocjować

Polipeptydy: poliglutaminiany.

Śluzy bakteryjne: ochrona przed czynnikami środowiskowymi, tworzenie skupisk, czasami warunkowanie ruchu ślizgowego (Gallionella ferruginea, Flexibacter, Cytophaga, Beggiaiota – tworzą filamenty – trichomes – ruch wokół osi; niektóre sinice; Myxobacteriae ruch w kierunku ciał owocowych)

Struktury śluzowe: polisacharydowa – glikokaliks wydzielany na zewnątrz

Pochewki bakteryjne

Zewnętrzne rurkowate osłonki, głównie heteropolisacharydy: glukoza, kwas glukuronowy, galaktoza, fruktoza.

Charakterystyczne dla:

bakterii nitkowatych – Sphaerotilus natons, Leptothrix ochraccea

oraz

Acetobacter aceti – celulozowa, skórzasta osłonka