Клеточная стенка.

Основные морфологические структуры бактериальной клетки.

Метод Ньюэла

Этот метод эквивалентен определению нормали в каждой вершине многоугольника посредством векторного произведения прилежащих ребер и усреднения результатов.

Пусть а, b, с, d — коэффициенты уравнения плоскости, тогда:
a = S(y_i - y_j) * (z_i + z_j)
b = S(z_i - z_j) * (x_i + x_j)
c = S(x_i - x_j) * (y_i + y_j)
d = -(ax_n + by_n + cz_n).

Суммирование под знаком суммы ведется по i, которое всюду изменяется от 1 до n, n — число вершин многоугольника. Переменная j принимает значение 1 при i = n, в противном случае j = i + 1. Между точками находим среднюю плоскость, проходящую через все точки. В методе происходит как бы вычисление «центра масс».

Попробуем найти коэффициенты для плоскости, изображенной на рис. 7.1:
a = (y₁ - y₂)(z₁ + z₂) + (y₂ - y₃)(z₂ + z₃) + (y₃ - y₄)(z₃ + z₄) + (y₄ - y₁)(z₄ + z₁) =
= (0 - 1)(0 + 0) + (1 - 0)(0 + 1) + (0 - (-1))(1 + 1) + (-1 - 0)(1 + 0) = 2,
b = ... = 2,
c = ... = 2,
d = -(2x₄ + 2y₄ + 2z₄) = -(2 - 2 + 2) = -2.
Получаем плоскость x + y + z - 1 = 0. Тот же самый результат будет, если вычислить нормали каждой из четырех вершин и усреднить полученные коэффициенты.

 

Снаружи клетка окружена клеточной стенкой, к ней прилегает ЦПМ (плазмолемма). Она ограничивает цитоплазму, в которой располагаются: ядерный аппарат, рибосомы и различного рода включения.

 

Помимо этих обязательных структур ряд бактерий образуют споры. Подвижные бактерии передвигаются с помощью жгутиков. Некоторые бактерии могут образовывать капсулу. И большинство бактерий на поверхности клеточной стенки несут ворсинки (или по-другому их называют фимбрии или пили).

 

Это упругое ригидное образование, которое снаружи покрывает клетку. Клеточная стенка выполняет чрезвычайно важные функции:

- придает клетке определенную форму и размеры

-выполняет защитную функцию

-является стабилизатором осмотического давления (не дает, чтобы внешняя среда их сплющила)

-кл. стенка участвует в процессах питания и размножения

- в клеточной стенке располагается основной О-АГ

-с кл. стенкой связана способность к продукции эндотоксина.

 

В 1885 г. датский ученый Грам предложил свой способ окраски бактерий, и согласно этому способу все бактерии делятся на грам+ и грам- .

 

В дальнейшем установлено, что различное отношение к окраске по граму является важным таксономическим признаком, с которым коррелируют основные биологические свойства бактерий.

В связи с этим все бактерии делятся на 4 большиеотдела:

 

1-ый Грациликуты– бактерии с тонкой клеточной стенкой, грам-, к ним относятся различные извитые, палочковидные, кокковидные формы бактерий, а также риккетсии и хламидии.

 

2-ый Фирмикуты (прочные) бактерии с толстой клеточной стенкой, грам+, к ним относятся палочковидные, кокковидные формы бактерий, а также актиномицеты, коринобактерии и микобактерии.

 

3-й Тенерикуты – бактерии лишенные клеточной стенки – микоплазмы.

 

4-ый Мендозикуты – среди них патогенных нет.

 

Встает естественный вопрос – почему одни грам+, другие - грам - ? Различное отношение к окраске по Граму (тинкториальные свойства) связано с разным качественным и количественным составом их клеточной стенки.

У грам+ бактерий основную массу клеточной стенки (до 80%) составляет муреин. А поверх этого мощного слоя идет слой, состоящий из веществ другой химической природы, в том числе тейхоевые кислоты, которые имеются только у грам+ бактерий.

 

У грам - бактерий совершенно иное строение клеточной стенки. Основа, которая придает клетке ригидность, также состоит из муреина, но на его долю приходится не более 20%. А поверх его располагается наружная внешняя мембрана, которая состоит из 6 слоев различного химического состава. Среди этих слоев для нас представляет интерес, (имеет важное значение) ЛПС – липополисахарид. Он состоит из двух фрагментов – липид А, который отвечает за свойства эндотоксина и полисахарид – отвечает за свойства О-АГ.