Organizmi

Značilnosti, struktura, tvorba bakterijskih sporov

Značilnosti, struktura, tvorba bakterijskih sporov

The Bakterijske spore Gre za prokariotske strukture odpornosti, ki jih proizvajajo bakterije za podporo in preživetje v neugodnih okoljskih razmerah. Ko so okoljski pogoji ugodni, sprožijo novega posameznika.

Sinteza bakterijskih sporov je dana s postopkom, imenovanim sporulacija. Sporulacijo spodbuja pomanjkanje hranil (viri ogljika in dušika) v okolju, v katerem živijo nekatere vrste bakterij.

Fotografija mikroskopskega opazovanja eubakterij in njegovih sporov, barvanih zelenih (vir: doc. RND. Josef Reischig, CSC. /Cc by-sa (https: // creativeCommons.Org/licence/by-sa/3.0), prek Wikimedia Commons)

V vseh ekosistemih biosfere najdemo veliko različnih vrst bakterij in večina proizvaja spore. Bakterije so prokariontski organizmi, to je značilno, da so mikroskopske enocelične, ki nimajo notranjih membranskih organelov in za celično steno, med drugim.

Naše splošno znanje o bakterijah je, da gre za povzročitelje, ki povzročajo številne bolezni (etiološka sredstva), saj se lahko širijo v drugih živih organizmih, kar povzroča okužbe in destabilizira delovanje njihovega fiziološkega sistema.

Zato se številni protokoli sterilizacije človeških industrij, predvsem iz farmacevtske, kmetijske in prehrambene industrije.

[TOC]

Značilnosti bakterijskih sporov

Spore Bacillus anthracis, kar povzroča bolezen antraksa

Vzdržljivost

Spore bakterij so izjemno odporne strukture, zasnovane tako, da podpirajo različne vrste okoljskega "stresa", kot so visoke temperature, dehidracija, sončno sevanje ali prisotnost različnih kemičnih spojin.

Plasti

Običajno so bakterijske spore zavite v 6 različnih plasti; Čeprav se lahko razlikujejo glede na vrsto bakterij. Teh 6 plasti je:

  • Exosporium (pri nekaterih vrstah ta plast ni)
  • Zunanja plast spore
  • Notranja plast spore
  • Korteks
  • Zid celične celice zarodne celice
  • Membrana zarodnih celic v plazmi
Lahko vam služi: Cryptosporidium parvum: značilnosti, življenjski cikel, bolezni

Komponente

Znotraj vsake bakterijske spore obstajajo vse bistvene sestavine, ki tvorijo podobnega posameznika (če ne enakega) tistemu, ki je povzročil. Ti elementi izstopajo:

  • RNA različnih vrst, ki je bistvena za vzpostavitev nove bakterijske celice. Nekatere od njih so ribosomske RNA, med drugim prenašajo RNA, messenger RNA.
  • Genomska DNK, z genetskimi informacijami, ki "določijo" vse strukture in funkcije celice. Spore imajo lahko tudi plazemsko DNK, ki je ekstrakromosomska DNK.
  • Kalcij, mangan, fosfor in drugi ioni in kofaktorji za pravilno delovanje encimov, pa tudi za vzdrževanje celične homeostaze prihodnjega posameznika.

Aseksualna reprodukcija

Spore veljajo za aseksualno obliko razmnoževanja, saj večkrat pogoji postanejo neugodni zaradi prekomerne rasti populacije in bakterij, ki zaznavajo spodbudo pomanjkanja virov.

Pomembno je razumeti, da vse bakterijske spore povzročajo gensko enake posameznike tistemu, ki jim je dal izvor, tako da veljajo za obliko aseksualne reprodukcije.

Struktura

Protoplast

V najbolj notranjem delu bakterijskih sporov je protoplast, znan tudi kot "jedro spore" ali "zarodna celica".

Zunanja struktura spore je zasnovana s primarno funkcijo zaščite protoplasta, pri kateri citoplazma, molekule DNK in RNA, beljakovine, encime, kofaktorje, ioni, sladkorji itd., ki so potrebne za presnovno vzdrževanje bakterij.

Celična membrana

Prva plast, ki obdaja protoplast, je celična membrana, sestavljena iz lipidov in beljakovin. Ima veliko specializiranih struktur v interakciji z najbolj odmevnimi pokrovi, da bi zaznali dražljaje okolja, ki jih prejmejo.

Reprezentativna shema bakterijske spore. Prikazani so različni "plasti": Exosporium, pokrovi (tunika), korteks, stena spore, membrana, citosol in DNK (vir: Videobiotechno/cc by-sa (https: // creativeCommons.Org/licence/by-sa/4.0) prek Wikimedia Commons)

Celična stena

Tako notranja kot zunanja celična stena, ki so plasti, ki pred celično membrano, imajo značilno strukturo celične stene bakterij: v glavnem so sestavljeni iz heteropolisaharida, imenovanega peptidoglikan (N-Glikozamin in kisli acetil N-Murmica acetil).

Vam lahko služi: azospirillum

Korteks

Pokrivanje sten, ki jih pravkar omenjamo, je skorja, ki je sestavljena iz velikih peptidoglikanskih verig (z deležem med 45 in 60 % odpadkov odpadkov).

Na skorji so notranja in zunanja plast bakterijskih sporov, sestavljena iz beljakovin s specializiranimi funkcijami za deaktiviranje encimov in strupenih kemičnih sredstev, ki bi lahko poškodovali spore. Dva najpogostejša encima v tej plasti sta dismutaza nadneksida in katalaza.

Exosporium

Eksospor (ki ga ne proizvajajo vse vrste) tvorijo beljakovine in glikoproteini, ki blokirajo dostop velikih beljakovin, kot so protitelesa. Verjame se, da ta plast najdemo v bakterijah, ki so odvisne od patogenega značaja, da preživijo.

Tvorba bakterijskih sporov

Mikroskopska slika Bacillus subtilis. Nespremenjene ovalne strukture so spore. Vir: Y tudi (originalni nalagalnik)/cc by-s-s (http: // creativeCommons.Org/licence/by-sa/3.0/)

Nastajanje sporov se začne, ko bakterijske celice aktivirajo genetsko pot, ki nadzoruje funkcije sporulacije. Ti geni se aktivirajo z beljakovinskimi in transkripcijskimi faktorji, ki zaznajo okoljske spremembe (ali "ugodne" do "škodljivega" prehoda).

Klasični model, ki se uporablja za preučevanje tvorbe bakterijske spore Bacillus subtilis, ki je razdeljen na 7 stopenj. Vendar ima tvorba sporov pri vsaki bakterijski vrsti svoje posebnosti in lahko vključuje več ali manj korake.

Stopnje sporulacije je mogoče zlahka ceniti s pomočjo mikroskopa in z opazovanjem celic, ki rastejo v okoljih s pomanjkanjem hranil. Te faze lahko opišemo bolj ali manj na naslednji način:

Ta 1: rast celic

Celica v razmeroma kratkem obdobju vsaj trikrat poveča svoj citosolni volumen.

Lahko vam služi: Yersinia pestis: značilnosti, morfologija, bolezni

2. faza: podvajanje bakterijske DNK

Sočasno s povečanjem citosolnega volumna se bakterijski genom podvaja z mitozo. Na koncu miitoze se "materinski" genom poravna proti enemu od polov celice, medtem ko je "sin" ali posledični genom poravnan proti nasprotnemu polu.

3. faza: delitev celične membrane

Celična membrana se začne omejiti zelo blizu pola, kjer se nahaja genom "sin", ki nastane med mitozo. Ta kontrakcija se konča z izolacijo genoma, ki je posledica preostalega celičnega citosola.

4. faza: Evagiranje druge celične membrane (formacija Forempora)

Segment, ki ga tvori omejena celična membrana, ojača z drugim delom celične membrane, ki tvori dvojno membrano in povzroči nezrelo sporo, znano kot "Forempora".

5. faza: tvorba skorje

Bakterijska celica poveča proizvodnjo odpadkov iz Murmics kisline. Te so usmerjene na površino, ki pokriva Foremporo in ustvari dodatno plast zaščite. Ko je tvorba te plasti končana, se Forempora imenuje Expore.

6. stopnja: Notranji in zunanji ovitki spore

Povečanje proizvodnje kisline Murmone je tudi namen oblikovanja dveh plasti podobne sestave peptidoglikana kot celične stene bakterij. Ti dve plasti bosta tvorili notranji in zunanji pokrov Exospore in jo spremenili v endosporo.

7. faza: Endospapora

Zadnji korak sporulacije ali tvorbe spore je osvoboditev. Celična stena, membrana in vse platnice "matične" celice lisana in sproščajo endosporo, ki je že dozorela do okolja.

Reference

  1. Madigan, m. T., & Martinko, J. (2005). Brock biologija mikroorganizmov, 11. izd.
  2. Matthews, k. R., Kniel, k. In., & Montville, t. J. (2019). Mikrobiologija hrane: uvod. John Wiley & Sons.
  3. Setlow, str. (2011). Odpornost bakterijskih sporov. V Stresna odziva Bakterijska, druga izdaja (str. 319-332). Ameriško društvo mikrobiologije.
  4. Setlow, str. (2013). Odpornost bakterijskih spor na kemična sredstva. Russell, Hugo & Ayliffe's, 121-130.
  5. Tortora, g. J., Funke, b. R., Primer, c. L., & Johnson, t. R. (2004). Mikrobiologija: uvod (Vol. 9). San Francisco, Kalifornija: Benjamin Cummings.