Bakteriálna bunka

Prepis

1

2 Základná štruktúra bakteriálnej bunky

3 Chemické zloženie makroelementy: C (50%) O (20%) N (15%) H (8%) P (3%) S (1%) K, Ca, Mg, Na, Cl mikroelementy: B, Zn, Co, Mn, Fe, Cu, Mo

4 Bunková stena Jediný pevný útvar bakt. Bunky skelet Ochrana mechanická, chemická, fyzikálna Konpenzuje osmotický tlak Hlavnou stavebnou zložkou je peptidoglykán

5 Bunková stena G + baktérií Hrúbka 20 nm vrstvy peptidoglykánu spojených s kyselinou teichoovou a povrchovými proteínmi

6 Bunková stena G - baktérií Hrúbka - 10 nm zložitejšia tzv. vnútorná stena -tenká vrstva peptidoglykanu - tzv. vonkajšia membrána: lipidová dvojvrstva je semipermeabilná pomocou pórov (porínov), - fosfolipidy (vnútorná časť dvojvrstvy) - lipopolysacharid (vonkajšia časť dvojvrstvy) LPS = lipid A - cora - polysacharidový O Antigén - LPS dodáva bunke pevnosť - Bráni prieniku toxínov a úniku enzýmov - Medzi b.s. a c.m. periplazmatický priestor obsahuje enzýmy a väzobné proteíny

7

8 Cytoplazmatická membrána fosfolipidová dvojvrstva (30%) s proteínmi (70%) tekutá model tekutej mozaiky selektívna permeabilita -» selekcia smeru a zloženia prepúšťaných štruktúr mechanizmom: - difúzie - osmózy - prenosom transportnými proteínmi Oddeľuje vonk. Prostredie od vnútorného Transformácia energie (svetlo na protónový gradient, alebo energiu protonového gradientu na energiu molekuly ATP) Prebiehaju tu všetky bunkové funkcie, ktoré v cytoplazme prebiehať nemôžu

9 Funkcie cytoplazmatickej membrány selektívna permeabilita sídlo transportného systému a enzýmov syntéza peptidoglykánu spoluúčasť na delení bunky a sporulácií sekrécia bakteriálnych produktov odstraňovanie splodín výmena informácií

10 Cytoplazma komplexný koloidný systém % vody, Anorg. Látky, Organické látky (mastné kyseliny, aminokyseliny, lipidy, sacharidy, nukleové kyseliny, bielkoviny) prostredie pre bakteriálny metabolizmus Koncetrovaný roztok biomolekúl Prebiehajú tu všetky chemické interekacie medzi molekulami

11 Jadrová hmota Cirkulárna DNA - molekula dvojvláknovej DNA = jadrová hmota (bakteriálny chromozóm) = nukleoid = gény kódujúce syntézu proteínov Extrachromozomálna DNA - molekuly DNA v cytoplazme mimo nukleoid v plazmidoch - kódujú vlastnosti, poskytujúce výhody Transpozóny - úseky DNA v nukleoide alebo plazmide schopné premiestnenia sa na iné miesto Zaberá asi 15 % objemu bunky Nemá jadrovú membránu Při delení nemá deliace vretienko

12 Plazmidy Malé kruhové DNA prídavná schopnosť pre baktérie Relatívna molekulová hmotnosť Da kódujú génov (chromozóm asi 3 000) Vlastnosti kódované plazmidmi: Rezistencia na antibiotiká a chemoterapeutiká Rezistencia na ťažké kovy Produkcia antibiotík Produkcia toxínov Produkcia bakteriocínov Degradácia a oxidácia Tvorba reštrikčných enzýmov Schopnosť symbiózy nitrifikačných baktérií

13 Ribozómy Sú to štruktúry kde dochádza k prekladu z mrna do poradia aminokyselín (bielkoviny) - proteosyntéza Počty ribozómov sú priamoúmerné rýchlosti rastu buniek Rýchlosť činnosti ribozómov je asi 800 aminokyselín za minútu ribonukleoproteínové častice voľne v cytoplazme jednotlivo ako monozómy alebo viac viazaných - polyzómy (vytvárajú retiazkovité, špirálovité, sľučkovité útvary - spojené mrna) 70S (50S + 30S) Odlišnosti v stavbe ribozómov prokaryotov a eukaryotov boli vyžité v boji proti baktériám s pouitím antibiotík, ktorých cieľom sú práve ribozómy

14 Rezervné látky glykogén, škrob, síra, volutín, kyselina poly-ß-hydroxy-maslová volutínové, metachromatické, fosfátové granuly - Albertovo farbenie Corynebacterium diphtheriae.

15 a. Granule poly-beta-hydroxy maslovej kyseliny; b. parasporal BT crystal in the sporangium of Bacillus thuringiensis; c. carboxysomes in Anabaena viriabilis, showing their polyhedral shape; d. Sírnaté globulárne útvary v cytoplazme Beggiatoa.

16 Doplnkové štruktúry prokaryotickej bunky Púzdro extracelulárna polysacharidová hmota produkovaná baktériami (G +, G - ) Bacillus anthracis (proteinové púzdro), Neisseria meningitidis, Streptococcus pneumoniae, Dobre zretelná vrstva, ktorá oddeľuje bunky od seba nazýva sa púzdro Ak bunky splývajú je to S-vrstva Glykokalix tvoria ho jednotlivé dlhé polysacharidové vlákna, kľúčová úloha pri adherencii na rôzne povrchy

17 Púzdro

18 Sliz

19 Glykokalyx

20 Fimbrie Výskyt len u G - adherencia k iným bunkám (sliznice, iné b. bunky) nástroj patogenity aj virulencie Pilli sex fimbrie u G - baktérií podieľajú sa na konjugácii dlhšie jako fimbrie, obvykle v menšom počte, kódované plazmidom

21 Bičík nástroj pohybu rýchlosť 50µm/s Usporiadanie: - monotrichálne (A) Vibrio cholerae - lofotrichálne (B) Pseudomonas aeruginosa - amfitrichálne (C) Spirillum sp. - peritrichálne (D) E. coli Bičík je zložený z troch častí: 1. vlákno bičíka dĺžka 10 až 30 µm, hrúbka 20µm 2. Háčik - je krátky a spevňuje bičík a pripája ho na bazálnu časť, 3. Bazálna časť ukotvuje bičík do bunkovej steny a cytoplazmatickej membrány

22 Štruktúra bičíka vlákno bičíka- dutá helikálna proteínová štruktúra (flagelín, H antigén) vytvárajúca kôru háčik - flexibilné spojenie vlákna a bazálneho telesa Bazálna časť - upevnenie bičíka do b. steny a membrány Axiálne vlákna - vnútorné bičíky spirochét

23 Sporulácia

24 Štádiá sporulácie 0 št. vegetatívna bunka 1. št. zmena morfológie bakt. chromatínu 2. št. rozdelenie bunky septom na dve nerovnomerné časti 3. št. vznik prospóry 4. št. tvorba kortexu 5. št. tvorba plášťa 6. št. maturácia spóry

25 Kategorizácia spór na základne umiestnenia centrálne spóry v strede tyčinky subterminálne bližšie ku koncu tyčinky terminálne spóry na konci tyčinky

26 1. Izolácia baktérií zo vzoriek mlieka, vody a výterových tampónov - z mlieka a vody (rozterom) s príslušného riedenia - z výterových tampónov (potretím povrchu) - použité živné pôdy: MacConkey agar pre čeľaď Enterobacteriaceae MRS pre rod Lactobacillus sp. Slanetz-Bartley pre rod Enterococcus sp. 2. Izolácia Myxobaktérií z vody - z vody (rozterom) - použitá živná pôda: Šampiónový agar pre Myxobaktérie