Строение бактерий — урок. Биология, Бактерии. Грибы. Растения (5–6 класс).

Чаще всего бактерии имеют вид палочек, толщина которых составляет \(0,5\)–\(1\) мкм, а длина — \(2\)–\(3\) мкм. Гигантами считаются бактерии, тело которых в длину достигает \(30\)–\(100\) мкм.

 

Сенная палочка (одна из самых крупных бактерий)

  

Строение бактерии

 

Бактериальные клетки окружены плотной оболочкой (клеточной стенкой), которая выполняет защитную и опорную функции, а также придаёт бактерии постоянную, характерную для неё, форму. По составу и строению клеточные оболочки бактерий существенно отличаются от растений и животных.

 

Клеточная оболочка бактерии проницаема: через неё питательные вещества свободно проходят в клетку, а продукты обмена веществ выходят в окружающую среду.

Часто поверх клеточной стенки у бактерий вырабатывается дополнительный защитный слой слизи — капсула.

Капсула предохраняет бактерию от высыхания. Толщина капсулы может во много раз превышать диаметр самой клетки, но может быть и очень небольшой.

 

На поверхности некоторых бактерий имеются длинные жгутики (один, два или много) или короткие тонкие ворсинки. Длина жгутиков может во много раз превосходить размеры тела бактерий. С помощью жгутиков и ворсинок бактерии передвигаются.

 

Внутри клетки бактерии находится густая неподвижная цитоплазма, в которой находятся  различные белки (ферменты) и запасные питательные вещества.

 

В отличие от других одноклеточных организмов, у бактерий нет оформленного ядра: их ядерное вещество не отделено от цитоплазмы оболочкой и распределено в цитоплазме.

 

Обрати внимание!

Клетки бактерий называют безъядерными. По этому признаку (и ряду других) бактерии относят к прокариотам (доядерным организмам) и отличают от организмов, имеющих оформленное ядро с ядерной оболочкой, — эукариотов.

Источники:

Пасечник В. В. Биология. 5 класс // ДРОФА.

Пономарёва И. Н., Корнилова О. А., Кучменко B. C. Биология. 6 класс // ИЦ ВЕНТАНА-ГРАФ.

Викторов В. П., Никишов А. И. Биология. Растения. Бактерии. Грибы и лишайники. 7 класс // Гуманитарный издательский центр «ВЛАДОС».

Ученые: больше половины ваших клеток — не человеческие

  • Джеймс Галлахер
  • Обозреватель Би-би-си по вопросам науки

Более половины клеток в организме человека не являются человеческими, говорят ученые.

Из всех клеток в человеческом теле только 43% — это, собственно, клетки человека. Остальные — это микроскопические колонизаторы.

Понимание этой скрытой области нашего тела — человеческой микробиоты — стремительно меняет наше представление о разных болезнях — от аллергии до болезни Паркинсона.

Некоторые медики даже задаются вопросом — что значит «быть человеком», и в поиске ответа находят новые способы лечения.

«Они крайне важны для вашего здоровья, — говорит профессор Рут Лей, директор департамента микробиотических исследований в Институте Макса Планка. — Ваше тело существует не только для вас», — добавляет она.

Как бы тщательно вы ни мылись, каждый уголок и каждая складка в вашем теле в любой момент времени обильно заселена микроскопическими созданиями.

Среди них — бактерии, вирусы, грибки и археи (которые обычно по ошибке классифицируют как бактерии). Больше всего этих существ живет в темных и сумрачных глубинах нашего кишечника, куда нет доступа кислороду.

«В вас больше от микроба, чем от человека», — говорит в беседе с Би-би-си профессор Роб Найт из Калифорнийского университета в Сан-Диего.

Раньше исследователи думали, что на каждую человеческую клетку в организме приходится десять микроорганизмов.

«Эту оценку пересмотрели, теперь соотношение скорее один к одному, поэтому сейчас мы считаем, что, если пересчитать клетки, то каждый из нас — на 43% человек», — говорит он.

Но с точки зрения генетики мы находимся в еще более уязвимом положении.

Геном человека — полный набор генетических инструкций, который есть у каждого из нас, — состоит из 20 тысяч «инструкций», которые называют генами.

Однако если сложить все гены живущих в нас микроорганизмов, итоговая цифра будет на уровне 20 миллионов.

«У нас не один геном, гены нашей микробиоты по сути представляют собой второй геном, который дополняет работу нашего собственного», — говорит профессор Саркис Мазманян из Калифорнийского технического университета.

«Я считаю, что нас делает людьми сочетание нашей собственной ДНК и ДНК микробов в нашем кишечнике», — считает он.

Было бы наивно думать, что такое количество микробов в нашем теле никак не взаимодействует с организмом и не влияет на его работу.

Ученые исследуют роль микробиоты в пищеварении, регулировании имунной системы, защиты от болезней и выработке витаминов.

«Мы обнаруживаем, что эти крошечные организмы могут полностью преобразить наше здоровье, до недавних пор мы не могли себе этого представить», — говорит профессор Найт.

Это новый подход к миру микробов — до сих пор человечество с ними главным образом боролось.

Поле битвы с микробами

Антибиотики и вакцины — оружие человека в борьбе с такими напастями, как вирус-возбудитель оспы, палочка Коха или золотистый стаффилокок. Они спасли множество жизней.

Однако ряд исследователей обеспокоены тем, что в борьбе с вредными микробами человечество могло нанести непоправимый вред обитающим внутри человека «полезным бактериям».

«За последние 50 лет мы проделали замечательную работу по уничтожению инфекционных заболеваний, — говорит профессор Лей. — Однако в то же время мы увидели огромный и устрашающий рост аутоимунных и аллергических заболеваний».

«Задача работы с микробиотой в том, чтобы понять, каким образом ее изменения, ставшие результатом нашего успеха в борьбе с патогенами, приводят к развитию целой категории новых болезней, с которыми нам нужно будет разбираться», — считает ученый.

Состояние микробиоты связывают и с другими болезнями, например с воспалением кишечника, болезнью Паркинсона, эффективностью лекарств от рака и даже аутизмом и депрессией.

Еще один пример — ожирение. Гены и диеты, безусловно, играют здесь свою роль, но как насчет микрофлоры кишечника?

Здесь тема становится сложнее.

Если есть только бургеры и шоколад, то такая диета и повысит риск ожирения, и повлияет на то, какие микробы живут у вас в пищеварительной системе.

Многие страдающие ожирением люди не знают, что у них в кишечнике живут «плохие» бактерии, которые метаболизируют пищу таким образом, что ожирение усугубляется — но как об этом узнать?

Профессор Найт провел эксперимент: подопытными выступили мыши, выращенные в идеальных санитарных условиях. С рождения они ни разу не вступали в контакт с микробами.

«Нам удалось показать, что, если взять худых и тучных людей и пересадить бактерии из их кала мышам, то мыши жиреют или становятся худыми в зависимости от того, чьи бактерии им пересадили», — говорит Найт.

Когда мышам, получившим бактерии от страдающих ожирением людей добавляли бактерий от худых, мыши начинали худеть.

«Это довольно удивительно, правда? Теперь вопрос в том, каким образом всё это можно применить к человеку», — говорит Найт.

На применение микробов в качестве лекарств сегодня возлагают большие надежды в медицине.

Залежи информации

В кембриджширском Институте Сенгера я встречаюсь с доктором Тревором Лоли, который пытается вырастить в лабораторных условиях полные микробиоты как здоровых, так и больных людей.

«У больных, например, могут отсутствовать некоторые микробы. Задача в том, чтобы вернуть их в организм», — говорит он.

Как утверждает Лоли, сегодня появляется все больше свидетельств того, что восстановление микробиоты больного может привести к ремиссии, например, в случае с язвенным колитом.

«Я думаю, что для большинства болезней, которые мы изучаем, вскоре придумают конкретные смеси микробов, где-то 10 или 15, которые будут давать пациентам», — уверен ученый.

Лечение микробами как сфера медицины находится на ранних этапах развития, но ученые думают, что вскоре регулярный мониторинг состояния микробиоты станет частью повседневной рутины, что даст нам огромное количество информации о нашем здоровье.

«Удивительно думать, что в каждой чайной ложке нашего кала содержится больше генетической информации о микробах, чем может уместиться на тонне DVD-дисков,» — говорит ученый.

«Каждый раз, когда вы, так сказать, сбрасываете эти данные, они попросту смываются без следа», — добавляет он.

«Мы видим решение так: в недалеком будущем, каждый раз, когда вы будете смывать унитаз, он будет делать что-то вроде моментального анализа и сообщать вам, хорошая у вас динамика, или не очень. Я считаю, что это всё преобразит», — уверен исследователь.

57 процентов клеток нашего организма принадлежат бактериям — Российская газета

Ученые замахнулись на святое святых — само понятие, что есть человек. Что такое «Я», чем один отличается от другого? До сих пор считалось, что мозг и геном делают каждого из нас отдельным индивидуумом. Но оказывается, что человек слишком самонадеян. Последние открытия ученых настолько сенсационны, что могут заставить нас пересмотреть представление о себе.

— В нашем организме около 57 процентов клеток не являются человеческими, они принадлежат микробам, и только 43 процента собственно наши, — говорит профессор Калифорнийского университета Роб Найт. — Более того, если геном человека состоит из 20 тысяч генов, то сумма генов всех живущих в нас микроорганизмов около 20 миллионов. Это гигантское сообщество микроорганизмов называют микробиом.

Так что еще вопрос, кто в ком живет, кто решает, что нам есть, пить, вообще как жить. И самое главное: микробиом существует не сам по себе, он взаимодействует с нашим, влияет на мозг, на иммунную систему, на работу генов, на многие другие процессы. А значит, каждый человек уникален не только своим мозгом и геномом, но и своими микробами.

Вообще можно сказать, что в последние годы человек открыл для себя планету бактерий, как Колумб открыл Америку. Это первые существа, заселившие Землю миллиарды лет назад. Не люди, не животные, не растения, а микробы составляют 90-95 процентов биоразнообразия на планете. По мнению ученых, не человек, а эти микроорганизмы являются самыми важными ее обитателями, а ряд специалистов вообще считают бактерий венцом творения. И действительно, их способности поражают. Например, бактериям-экстремалам не страшна высокая радиация. Они живут и в вечной мерзлоте, и при температурах плюс 120[0]С, выдерживают огромные давления на дне океанов и летают в космосе почти при абсолютном вакууме

Интересное исследование провела группа кандидата биологических наук Дмитрия Алексеева из московского Физтеха. Ученые изучали кишечные бактерии у сельских жителей России, а также горожан нашей страны, США и Европы. Результаты исследований опубликованы в престижном научном журнале Nature Communications

— Для нас стало откровением, что по микробиофлоре невозможно отличить российского горожанина, американского и европейского, — говорит Алексеев. — По сути, это близнецы-братья. Конечно, мы предполагали, что они похожи, но не до такой степени. По сути, на уровне кишечника мы видим глобализацию, которая сегодня охватила мир. Люди в разных точках планеты потребляют одну и ту же синтетическую, сильно обработанную пищу, используют антибиотики и т.д. В итоге соотношение видов бактерий сильно искажено, одни явно преобладают, другие «задавлены». И совсем иная картина у российских селян. В отличие от горожан, у них широко и массово представлены самые разные виды бактерий. Такая картина близка к норме.

Жирные мыши, получив бактерии от худых, сбросили вес

Почему у горожан столь аномальная команда бактерий, в принципе, понятно. Виноваты прежде всего антибиотики и консерванты, которые в огромном количестве применяются в сельском хозяйстве и пищевой промышленности. Они выбивают из метаболической цепочки определенные виды бактерий, а оставшиеся получают свободу действий и, что называется, расцветают буйным цветом. Например, из того же количества еды производят больше калорий. Отсюда и лишний вес.

Для ученых уже очевидно, что между микробиомом человека и его недугами есть взаимосвязь. И уже ряд болезней, например, диабет, появление полипов, аутоиммунные болезни стали проверять на состав микрофлоры.

— Пока неясно, что причина, а что следствие, но корреляция очевидна, — говорит Алексеев. — Наука еще не может однозначно сказать, что при таком-то составе микрофлоры у человека будет обязательно такая-то болезнь. Ведь каждый человек очень специфичен, мы все по-разному питаемся. Поэтому предстоит огромная работа, и прежде всего нужна статистика по большому числу людей. А в перспективе каждый должен иметь паспорт своих бактерий. Это позволит создать надежную систему диагностики по микрофлоре. На самой ранней стадии, когда еще нет никаких предвестников болезни, обнаружить, что ваша микрофлора стала сдвигаться в сторону, например, диабета. И посоветовать как минимум изменить питание.

Мировой сенсацией стал эксперимент профессора Найта с мышами. Он взял кишечные бактерии худых и полных людей и пересадил их стерильным мышам. В зависимости от того, от кого грызуны получили бактерии, одни стали худеть, другие стремительно толстеть. А когда ставших жирными мышам добавили бактерии от худых, они сбросили вес. Результаты этого и подобных экспериментов привели к созданию нового метода терапии: пересадке кишечных бактерий от здорового человека больному. В идеале ученые смогут управлять бактериями, изменяя их пропорции в организме человека. Сегодня в мире начинается бум исследований микробиоты. Это совершенно новый способ поддерживать наше здоровье. Намного безопасней по сравнению, к примеру, с курсами антибиотиков. Ведущие страны вкладывают в эти исследования миллионы долларов. Для некоторых болезней уже описан связанный с ней состав микрофлоры, например, язвенного колита. Выявлены бактерии, которые указывают на риск заработать атеросклероз. Этим методом пытаются лечить не только ожирение, но и язвенные колиты, болезнь Крона, диабет.

Уже многие клиники занимаются пересадкой бактерий для омоложения организма. Ведь вместе с человеком стареет и его микрофлора. Пересадка молодых «особей» подстегивает обмен веществ, активизирует иммунитет.

Такие эксперименты уже ведутся, но пока здесь немало проблем. Одна из главных — отторжение. Ведь в нашем кишечнике уже живут «аксакалы», их признала наша иммунная система. И естественно, что она с большой неохотой впускает чужаков. У человека поднимается температура, появляются другие нежелательные реакции. Задача ученых — разгадать код иммунной системы, чтобы понять, какие виды бактерий можно запускать в данный организм, как, в каком количестве и т.д. А какие виды для него категорически запрещены.

Учёные нашли потенциальную цель для революционных антибиотиков

Международная группа ученых при участии исследователя из МГУ имени М.В.Ломоносова выяснила, с помощью какого фермента кишечной палочке удается дышать. Исследование опубликовано в журнале Scientific Reports. 

Ученые выяснили, каким образом бактерии кишечной палочки способны выживать в кишечнике человека — ранее вопрос о том, как они дышат, был загадкой для специалистов. Виталий Борисов, ведущий научный сотрудник, доктор биологических наук, профессор РАН, сотрудник НИИ физико-химической биологии имени А.Н. Белозерского МГУ и один из авторов работы, поясняет, что для дыхания кишечная палочка использует особые ферменты, которые отсутствуют в организме человека. Это значит, что открытие ученых может способствовать созданию новых лекарственных препаратов, которые будут губительно действовать на бактерии, не причиняя вреда человеку.

Энергия для жизнедеятельности любого организма поступает с пищей и генерируется при помощи окислительно-восстановительных процессов в организме. Пища в энергию преобразуется не сразу, не напрямую, а через посредников. Сначала сложные молекулы разлагаются на более простые: белки разлагаются до аминокислот, жиры — до жирных кислот, углеводы — до моносахаридов. При окислении более простых молекул выделяется энергия, и вся она оказывается заключенной в электронах.

Электрон передается в дыхательные цепи на так называемые восстановительные эквиваленты (соединения, переносящие электроны). Ими являются НАДН (никотинамидадениндинуклеотид) и убихинол, также известный как коэнзим Q. Эти два основных восстановительных эквивалента полностью справляются с переработкой пищи: НАДН является водорастворимым соединением, а убихинол — жирорастворимым. Мембранные ферменты от восстановительных эквивалентов принимают электроны и передают на молекулярный кислород.

Терминальная цитохромоксидаза — главный мембранный фермент, отвечающий за митохондриальное дыхание человека и, как считалось до этого, за дыхание кишечной палочки тоже. Схема действия оксидаз проста: передавая электроны на молекулярный кислород, восстановительные эквиваленты снова окисляются, в результате чего генерируется «энергетическая валюта» клетки — протон-движущая сила.

«Если перестать дышать, мы умрем именно оттого, что кислород не будет поступать к оксидазе, и она не будет производить энергию», — поясняет Виталий Борисов. 

Бактерия кишечной палочки (E. coli) живет в желудочно-кишечном тракте, где вырабатывается много сероводорода, ослабляющего митохондриальное дыхание. Свободный сероводород подавляет работу цитохромоксидазы. Его концентрация в сотни раз превышает минимально необходимую концентрацию для существенной блокировки этого фермента. Казалось бы, это должно означать, что «дышать» бактерия E. сoliне может, но вопреки всему бактерия почему-то выживает в кишечнике. Исследователи предположили, что дыхание в присутствии сероводорода все-таки возможно, но благодаря другой оксидазе. Дело в том, что дыхание у людей и бактерий происходит по-разному. Каждая клетка нашего организма «дышит» благодаря работе только цитохрома-с оксидазы, других у нас нет. А у бактерии кишечной палочки есть оксидазы двух типов: цитохромоксидаза типа bo(аналог «человеческой» цитохром-с оксидазы) и совершенно другие цитохромы-bd. 

«Наша гипотеза заключалась в том, что оксидазы типа bd (bd-I и bd-II) более устойчивы к ингибированию сероводородом, чем цитохромоксидаза типа bo», — комментирует Виталий Борисов.

Для проверки данной гипотезы требовалось узнать, как присутствие сульфида в среде влияет на рост клеток бактерии E. coli, у которых в дыхательной цепи имеется только одна из терминальных оксидаз (bd-I, bd-II или bo). В работе использовались различные биохимические, биофизические и микробиологические методы и подходы, а также метод направленного получения мутаций.

Гипотеза полностью подтвердилась. «Активность оксидазы bo ингибируется сероводородом полностью, тогда как на работу оксидаз bd H2S совсем не действует. Таким образом, чтобы успешно производить основные виды «энергетической валюты» в условиях высокого содержания сероводорода, представители кишечной микрофлоры должны задействовать уникальный тип терминальных оксидаз, который отсутствует в клетках человека и животных», — комментирует Виталий Борисов.

Открытие может быть использовано в будущем для создания медицинских препаратов, регулирующих микрофлору кишечника и избавляющих его от вредных бактерий. Поскольку клетки человека не содержат оксидаз типа bd, становится актуальным вопрос о возможности борьбы с болезнетворными бактериями, не причиняя вреда человеческому организму.

К примеру, вызывающая туберкулёз бактерия, главным мембранным ферментом которой также является оксидаза типа bd, быстро приобретает устойчивость к классическим антибиотикам. Благодаря настоящему исследованию появилась перспектива создания нового типа антибиотиков, «перекрывающих кислород» только клеткам вредных бактерий, а не клеткам человека. 

Механизм действия бактериофагов, как это работает. Фагочувствительность

открытие пенициллина – первого антибиотика природного происхождения, воспринималось поначалу как шанс раз и навсегда победить инфекционные заболевания, уносившие миллионы жизней. Однако во второй половине прошлого века первоначальная эйфория пошла на убыль: выяснилось, что бактерии благодаря мутациям могут приобретать устойчивость к любому антибиотику и даже обмениваться между собой этими генами. Так началась «гонка вооружений» человека и бактерий.

Между препаратами бактериофагов и химическими антибиотиками существует принципиальное различие: антибиотик, в отличие от фагового препарата, убивает всё на своем пути, включая содружество полезных микроскопических обитателей организма.

Cовместная эволюция бактерий и фагов за последние 3 миллиарда лет привела к тому, что практически для любой болезнетворной бактерии имеется соответствующий вирус-«убийца». 

В отличие от обычных антибиотиков, бактериофаги модифицируют свои генетические программы сами, что снимает проблему устойчивости. Результат – высокая избирательность: конкретный бактериофаг обычно эффективен в отношении лишь одного определенного бактериального вида или даже штамма бактерий.

Процесс уничтожения бактериальной клетки бактериофагом включает в себя несколько строго запрограммированных шагов.

Действие бактериофагов

Очень важным является то, что бактериофаги не трогают не «свои» бактерии, поэтому не вызывают гибель «хорошей» микрофлоры и, конечно, абсолютно безопасны для клеток высших организмов, включая человека.

При фаготерапии отсутствуют побочные эффекты, такие как аллергия, дисбактериоз, вторичные инфекции (например, грибковые), что нередко наблюдается при приеме антибиотиков.

Бактериофаги могут применяться в комбинированной терапии с любыми лекарственными препаратами, включая антибиотики.


Препараты бактериофагов представляют собой раствор, используют их либо местно (например, на кожу или слизистые), либо принимают внутрь. В организме бактериофаги концентрируются в местах наибольшего поражения и размножаются до тех пор, пока находят бактерии-«мишени». После того, как бактерии-«мишени» закончились, фаги выводятся из организма.

Главная цель фаготерапии – остановить и повернуть вспять инфекционный процесс, чтобы дать иммунной системе организма возможность справиться с болезнью.

С помощью бактериофагов лечат:


В идеальном случае перед началом лечения у конкретного больного следует выделить болезнетворную бактерию в культуру и подобрать бактериофаг из «коллекции» уже известных бактериальных вирусов.

Препараты бактериофагов трудно поддаются стандартизации из-за специфики производства — даже опытный специалист не всегда может заранее предсказать эффективность того или иного препарата у конкретного пациента, так как разные бактериальные штаммы бактерий могут вызывать схожие проявления болезни.

Выход – производство «коктейлей» из фагов, способных убивать разные штаммы и даже виды возбудителей. И такие препараты уже существуют: пиобактериофаги поливалентные или комплексные.

6 этапов работы бактериофагов

Условные обозначения

Адсорбция бактериофагов на бактериальных клетках

Специальные элементы фага, расположенные на поверхности в виде фибрилл или шипов связываются со специфичными поверхностными молекулами — рецепторами на своей жертве — бактерии. Пока бактериофаг достаточно плотно не закрепиться на поверхности бактерии следующей стадии не происходит т.к. существует специальная система блокировки.

Инъекция нуклеиновой кислоты бактериофага внутрь клетки

После плотного прикрепления фага (адсорбции) происходит внедрение генетического материала бактериофага в тело бактерии. Для этого в структуре фага природа предусмотрела наличие специальных структур, которые действуют по типу шприца. Именно за счет этого фаг как бы делает инъекцию, растворяет оболочку и…вводит свой генетический материал в бактерию. Для этого у фага есть агрессивный фермент для прокалывания бактерии.

Сборка фаговых частиц

Сборка молодых фагов происходит с упаковывания генетического материала в икосаэдрические белковые оболочки — далее к фагам присоединяется хвост, на головке фага появляются различные, необходимые для его жизнедеятельности белки. Количество молодых фагов внутри бактерии возрастает. Новое поколение готовится к выходу из бактериальной клетки.

Репликация копий нуклеиновой кислоты бактериофага

Когда ДНК фага попадает в бактерию она может раствориться ферментами бактерии. Однако фаг защищает свою ДНК специальными липкими белками, которые замыкают молекулу в кольцо, делая ее неуязвимой. Далее происходит тиражирование генетического материала (ДНК) фага прямо в клетке бактерии.

Синтез белковых и нуклеиновых частиц

После заражения бактерии начинается перестройка клеточного метаболизма под нужды фага: разрушаются некоторые клеточные белки. Далее происходит включение генетического материала фага в метаболизм бактерии и начинается сборка новых, молодых фагов.

Выход зрелых фагов и смерть бактерии

Финал жизненного цикла фага — клеточный лизис. Молодые фаги используют для разрушения бактериальной клетки набор ферментов расщепляющих оболочки бактерий (лизины) и белков, создающих поры во внутренней мембране бактерии и обеспечивающей ускорение действия фермента лизина.

Противопоказания

Только индивидуальная непереносимость.

С клинической точки зрения фаги достаточно безопасны, поскольку люди с рождения встречаться с ними. Фаги – это постоянные спутники организма, они были обнаружены в желудочно кишечном тракте, коже, моче, во рту, где они содержаться в слюне. Бактериофаги являются безопасной альтернативой антибиотикам.

Сравнение профилактического и терапевтического использования фагов и антибиотиков

Воздействие на бактерии

Фаги эффективно убивают чувствительные клетки бактерий (их действие бактерицидное).

Некоторые антибиотики (например, хлорамфеникол) бактериостатические; они скорее ингибируют рост бактерий, чем убивают клетки.

Селективность действия

Высокая селективность бактериофагов позволяет нацеливаться на специфичных патогенов, не затрагивая нормальную бактериальную флору (например, маловероятно, что фаги будут враждебны по отношению к нормофлоре пациентов).

Антибиотики атакуют не только бактерий – возбудителей заболеваний, но также все чувствительные микроорганизмы, включая нормальную – и часто полезную – микрофлору хозяина. Поэтому их неселективное действие нарушает микробный баланс в организме пациента, что может привести к различным побочным эффектам.

Побочные эффекты

Незначительные побочные эффекты при применении лечебных фагов (могут быть вызваны высвобождением эндотоксинов из бактерий, лизированных in vivo фагами).

Для антибиотиков характерно множество побочных эффектов, включая кишечные расстройства, аллергии и вторичные инфекции (например, грибковые инфекции).

Разработка новых препаратов

Естественная коэволюция бактерий и фагов может облегчить получение новых литических фагов против фагоустойчивых бактерий, появляющихся в результате действия других фагов или естественных изменений в бактериальных популяциях.

Создание новых антибиотиков (например, против антибиотикоустойчивых бактерий) требует временных затрат и может занять много лет.

Устойчивость бактерий к действию препарата

Из-за специфичности фагов маловероятно появление устойчивости у других бактериальных видов, не являющимися мишенями терапии.

Из-за широкого спектра активности антибиотики могут приводить к отбору устойчивых мутантов многих видов бактерий, а не только у штаммов мишени.

Применение препарата

Из-за специфичности фагов их успешное использование для предупреждения и лечения бактериальных инфекций требует идентификации этиологического агента и определения его фагочувствительности к препарату in vivo перед началом фагового лечения.

Эмпирически назначенные до идентификации этиологического агента антибиотики с большей вероятностью будут эффективны нежели фаговые препараты.


Кампилобактериоз

\n

\nВ связи с широкой распространенностью диареи, вызванной бактериями Campylobacter, а также ее продолжительностью и возможными осложнениями, ее социально-экономическое значение весьма велико. В развивающихся странах инфекции Campylobacter особенно часто встречаются у детей младше 2 лет, причем иногда они заканчиваются летальным исходом.

\n

\nБактерии Campylobacter имеют преимущественно спиралевидную, S-образную или изогнутую, палочкообразную форму. В настоящее время к роду Campylobacter относят 17 видов и 6 подвидов, из которых наиболее часто вызывают заболевания у людей C. jejuni (подвид jejuni) и C. coli. У пациентов с диарейными заболеваниями были изолированы и другие виды, такие как C. lari и C. upsaliensis, но эти виды регистрируются реже.

\n

Заболевание

\n

\nКампилобактериоз — заболевание, которое вызывается инфицированием бактерией Campylobacter.

\n
    \n
  • Симптомы болезни обычно развиваются через 2-5 дней после инфицирования бактерией, но могут развиваться и через 1-10 дней.
  • \n
  • Наиболее распространенными клиническими симптомами инфекций Campylobacter являются диарея (часто с кровью в фекалиях), боли в области живота, повышенная температура, головная боль, тошнота и/или рвота. Обычно симптомы длятся от 3 до 6 дней.
  • \n
  • Кампилобактериоз редко заканчивается летальным исходом, который, как правило, отмечается только среди детей самого раннего возраста, пожилых людей или людей, уже страдающих какой-либо другой тяжелой болезнью, такой как СПИД.
  • \n
  • С разной степенью частоты были зарегистрированы такие осложнения, как бактериемия (наличие бактерий в крови), гепатит, панкреатит (соответственно, инфекции печени и поджелудочной железы) и самопроизвольный аборт. Постинфекционные осложнения могут включать в себя реактивный артрит (болезненное воспаление суставов, которое может продолжаться несколько месяцев) и неврологические расстройства, такие как синдром Гийена-Барре, подобная полиомиелиту форма паралича, которая в редких случаях может приводить к дыхательной и тяжелой неврологической дисфункции.
  • \n
\n

Источники и передача инфекции

\n

\nВиды Campylobacter широко распространены среди большинства теплокровных животных. Они часто встречаются в организме животных, продукты которых используются в пищу, таких как домашняя птица, крупный рогатый скот, свиньи, овцы и страусы, а также у домашних животных, включая кошек и собак. Кроме того, эти бактерии были обнаружены у моллюсков.

\n

\nСчитается, что инфекция передается в основном пищевым путем — через мясо и мясные продукты, прошедшие недостаточную тепловую обработку, а также через сырое или загрязненное молоко. Загрязненные вода или лед также являются источником инфекции. Определенная доля случаев заболевания бывает вызвана контактом с загрязненной водой во время рекреационных мероприятий.\n

\n

\nКампилобактериоз является зоонозом — болезнью, передаваемой человеку от животных или из продуктов животного происхождения. Чаще всего туши или мясо загрязняются Campylobacter из фекалий во время забоя. При этом у животных Campylobacter редко приводит к заболеваниям. \n

\n

\nОтносительное значение каждого из вышеперечисленных источников для общего бремени болезни неизвестно, но основным фактором считается потребление зараженного мяса домашней птицы, прошедшего недостаточную тепловую обработку. Поскольку на вспышки болезни, связанные с общим источником инфекции, приходится довольно незначительная процентная доля случаев, подавляющее большинство случаев заболевания регистрируется как спорадические, без четко прослеживаемых моделей.\n

\n

\nСледовательно, оценить значимость всех известных источников инфекции чрезвычайно сложно. Кроме того, широкая распространенность Campylobacter затрудняет разработку стратегий борьбы с инфекцией на протяжении всей продовольственной цепи. Тем не менее, в странах, где применяются целенаправленные стратегии по уменьшению распространенности Campylobacter среди живой домашней птицы, наблюдается аналогичное уменьшение случаев заболевания среди людей.

\n

Лечение

\n

\nЛечения, как правило, не требуется, за исключением возмещения электролитов и регидратации. Противомикробная терапия рекомендуется в инвазивных случаях (когда бактерии проникают в клетки слизистой оболочки кишечника и разрушают ткани) или для ликвидации состояния носительства (состояние людей, являющихся носителями Campylobacter и выделяющих бактерии, но не обнаруживающих симптомов заболевания).

\n

Методы профилактики

\n

\nСуществует ряд стратегий, которые могут использоваться для профилактики болезни, вызванной бактериями Campylobacter:

\n
    \n
  • Профилактика основывается на контрольных мерах во всех звеньях пищевой цепи — от сельскохозяйственного производства до обработки, производства и приготовления пищевых продуктов как с коммерческой целью, так и в домашних условиях.
  • \n
  • В странах, где отсутствуют надлежащие системы канализации, возможно, будет необходимо дезинфицировать фекалии и продукты, загрязненные фекалиями, перед утилизацией.
  • \n
  • Меры по сокращению распространенности Campylobacter среди домашней птицы включают в себя укрепление биобезопасности во избежание передачи Campylobacter из окружающей среды поголовью птиц на ферме. Эта мера контроля осуществима только в том случае, если птицы содержатся в закрытом помещении.
  • \n
  • Практика забоя с соблюдением надлежащих правил гигиены позволяет сократить загрязнение тушек фекалиями, но не гарантирует отсутствие бактерий Campylobacter в мясе и мясопродуктах. Чтобы свести загрязнение к минимуму, чрезвычайно важна подготовка работников, осуществляющих забой животных, и производителей сырого мяса в области гигиенической обработки и приготовления пищевых продуктов.
  • \n
  • Профилактические меры защиты от инфекции на домашней кухне схожи с мерами, принимаемыми для защиты от других бактериальных болезней пищевого происхождения.
  • \n
  • Единственным эффективным методом уничтожения Campylobacter в зараженных пищевых продуктах является бактерицидная обработка, такая как нагревание (например, приготовление пищи посредством тепловой обработки или пастеризация) или облучение.
  • \n
\n

Деятельность ВОЗ

\n

\nВ сотрудничестве с другими заинтересованными сторонами ВОЗ решительно отстаивает важную роль безопасности пищевых продуктов как одной из ключевых составляющих обеспечения доступа к безопасной и питательной диете. ВОЗ разрабатывает меры политики и рекомендации, охватывающие всю пищевую цепь от производства до потребления, опираясь при этом на разные виды экспертных знаний и опыта в различных областях.

\n

\nВОЗ работает над укреплением систем обеспечения безопасности пищевых продуктов во все более глобализованном мире. Установление международных стандартов безопасности пищевых продуктов, повышение качества эпиднадзора за болезнями, просвещение потребителей и подготовка лиц, занимающихся обработкой и приготовлением пищевых продуктов, в области безопасного обращения с пищевыми продуктами входят в число важнейших способов предотвращения болезней пищевого происхождения.

\n

\nВ сотрудничестве с Продовольственной и сельскохозяйственной Организацией Объединенных Наций (ФАО), Всемирной организацией здравоохранения животных (МЭБ) и Сотрудничающим центром ВОЗ при университете Утрехта ВОЗ в 2012 г. опубликовала доклад «Глобальный обзор по кампилобактериозу» (The global view of campylobacteriosis).

\n\n

\nВОЗ укрепляет потенциал национальных и региональных лабораторий в области эпиднадзора за патогенами пищевого происхождения, такими как Campylobacter и Salmonella.

\n\n

\nКроме того, ВОЗ способствует комплексному эпиднадзору за устойчивостью патогенов, присутствующих в пищевой цепи, к противомикробным препаратам, собирая образцы у людей и животных и образцы пищевых продуктов и анализируя данные, полученные в разных секторах.

\n\n

\nВОЗ совместно с ФАО оказывает помощь государствам-членам, координируя международные усилия по раннему выявлению вспышек болезней пищевого происхождения и соответствующим ответным мерам через сеть национальных органов в государствах-членах.

\n\n

\nКроме того, ВОЗ осуществляет научную оценку, которая используется в качестве основы для разрабатываемых Комиссией ФАО/ВОЗ по Кодекс алиментариус международных стандартов, принципов и рекомендаций в отношении пищевых продуктов для профилактики болезней пищевого происхождения.

\n\n

Рекомендации для населения и лиц, совершающих поездки

\n

\nОбеспечить безопасность во время поездок помогут следующие рекомендации:

\n
    \n
  • Обеспечить, чтобы пищевые продукты прошли надлежащую тепловую обработку и были все еще горячими при их подаче.
  • \n
  • Избегать употребления сырого молока и продуктов, приготовленных из сырого молока. Пить только пастеризованное или кипяченое молоко.
  • \n
  • Избегать употребления льда, если только он не был изготовлен из безопасной воды.
  • \n
  • Употребляйте лед только в том случае, когда он сделан из безопасной воды.
  • \n
  • При наличии сомнения в безопасности воды, прокипятить ее или, если это невозможно, продезинфицировать ее с помощью какого-либо надежного дезинфицирующего вещества медленного действия (обычно такие вещества можно приобрести в аптеках).
  • \n
  • Тщательно мыть руки и часто использовать мыло, особенно после контактов с домашними или сельскохозяйственными животными, а также после посещения туалета.
  • \n
  • Тщательно мыть фрукты и овощи, особенно при их потреблении в сыром виде. По возможности снимать кожуру с овощей и фруктов.
  • \n
\n\n

Рекомендации для лиц, занимающихся обработкой и приготовлением пищевых продуктов

\n

\nВОЗ сформулировала следующие рекомендации для лиц, занимающихся обработкой и приготовлением пищевых продуктов:

\n
    \n
  • Лицам, занимающимся обработкой и приготовлением пищевых продуктов как профессионально, так и в домашних условиях, следует проявлять бдительность при приготовлении пищи и соблюдать касающиеся приготовления пищи правила гигиены.
  • \n
  • Лица, профессионально занимающиеся обработкой и приготовлением пищевых продуктов, у которых наблюдаются повышенная температура, диарея, рвота или заметные инфицированные повреждения кожи, должны незамедлительно сообщить об этом своему работодателю.
  • \n
  • Брошюра ВОЗ «Пять важнейших принципов безопасного питания» служит основой образовательных программ для подготовки лиц, занимающихся обработкой и приготовлением пищевых продуктов, и для просвещения потребителей. Эти принципы особенно важны для предотвращения пищевых отравлений. Указанные пять принципов заключаются в следующем:
  • \n
      \n
    • соблюдайте чистоту
    • \n
    • отделяйте сырое от готового
    • \n
    • проводите тщательную тепловую обработку
    • \n
    • храните продукты при безопасной температуре
    • \n
    • используйте чистую воду и чистое пищевое сырье.
    • \n
    \n
\n\n

 

«,»datePublished»:»2020-05-01T11:40:00.0000000+00:00″,»image»:»https://www.who.int/images/default-source/imported/chicken-coop-indonesia-jpg. jpg?sfvrsn=c9948be0_0″,»publisher»:{«@type»:»Organization»,»name»:»World Health Organization: WHO»,»logo»:{«@type»:»ImageObject»,»url»:»https://www.who.int/Images/SchemaOrg/schemaOrgLogo.jpg»,»width»:250,»height»:60}},»dateModified»:»2020-05-01T11:40:00.0000000+00:00″,»mainEntityOfPage»:»https://www.who.int/ru/news-room/fact-sheets/detail/campylobacter»,»@context»:»http://schema.org»,»@type»:»Article»};

Каталог центров коллективного пользования научным оборудованием

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ  

ВКМ имеет организационно-правовой статус научного подразделения (отдела) в структуре Института биохимии и физиологии микроорганизмов им. Г.К. Скрябина Российской академии наук (ИБФМ РАН) – обособленного подразделения Федерального государственного бюджетного учреждения науки «Федеральный исследовательский центр «Пущинский научный центр биологических исследований Российской академии наук» (ФИЦ ПНЦБИ РАН). Отдел создан в 1980 г. в связи с решением Президиума АН СССР о передислокации Всесоюзной коллекции микроорганизмов в ИБФМ из Института микробиологии СССР   (ныне Институт микробиологии им. С.Н. Виноградского РАН).
Характер и основное направление деятельности ВКМ – сбор, изучение, сохранение и предоставление широкого спектра микроорганизмов и информации о них для научных, образовательных, производственных и других учреждений – определены Постановлениями Президиума АН СССР (№942 от 25.09.80) и Президиума РАН (№233 от 01.07.03).
ВКМ – коллекция национального значения (Постановление Правительства РФ «О мерах по сохранению и рациональному использованию коллекций микроорганизмов» №725-47 от 24.06.1996), имеет статус Международного органа по депонированию (МОД) микроорганизмов для целей патентной процедуры  в рамках обязательств страны по Будапештскому договору о взаимном признании депонирования микроорганизмов для целей патентной процедуры  (Budapest Treaty Notification No.63, Jul 28, 1987). Является признанным на международном уровне центром депонирования типовых штаммов вновь описываемых видов микроорганизмов – в соответствии международной процедурой описания и регистрации новых видов.
ВКМ – коллективный член Всемирной федерации коллекций культур (WFCC, www.wfcc.info), Европейской организации коллекций культур  (ECCO, www.eccosite.org) и Международного центра данных по микроорганизмам (WDCM, www.wdcm.org) Всемирной федерации коллекций культур.

В последние годы деятельность ВКМ фокусируется на достижении уровня мировых стандартов по всем видам коллекционной деятельности (в центре внимания – качество фонда, развитие информационных ресурсов и увеличение спектра научно-сервисных услуг) и создании на базе ВКМ Биологического ресурсного центра (БРЦ) – с учетом международных стандартов и в оперативном взаимодействии со специалистами ведущих  микробных коллекций Европы и Международного центра данных по микроорганизмам (WDCM), в том числе в рамках проекта по созданию пан-Европейской распределенной исследовательской инфраструктуры (Microbial Resource Research Infrastructure – MIRRI,  www.mirri.org) и Меморандума о сотрудничестве с WDCM.

ФОНД И ОСНОВНЫЕ ИНФОРМАЦИОННЫЕ РЕСУРСЫ ВКМ

Фонд ВКМ – крупнейший в стране по показателю разнообразия поддерживаемых микроорганизмов и один из крупнейших по общей численности (около 20000 культур). Содержит представителей всех основных надцарств (грибы, бактерии, археи) и физиологических групп (включая анаэробов и экстремофилов), в их числе типовые (эталонные) штаммы видов, объекты интеллектуальной собственности, депонированные в ВКМ в связи с патентной процедурой, а также другие микроорганизмы с уникальными свойствами и биотехнологическим потенциалом, выделенные на территории РФ. Входит в первую десятку коллекций мира по видовому разнообразию отдельных групп микроорганизмов (грибы, дрожжи, актинобактерии).
Каталожный открытый фонд (www.vkm.ru) содержит более 7500 штаммов (более 750 родов и 3300 видов), охарактеризованных и идентифицированных в соответствии с современной системой, более 2500 типовых штаммов видов. Сведения по культурам открытого фонда ВКМ включены в Глобальный электронный каталог микроорганизмов (gcm.wfcc.info/) коллекций Всемирной федерации коллекций культур (WFCC Global Catalogue of Microorganisms). Каталожная база данных ВКМ интегрирована в международную поисковую систему Straininfo (http://www. straininfo.ugent.be/index.php).
Уникальная информационно-справочная система FungalDC (www.vkm.ru), интегрированная с основными информационными ресурсами мира по грибам (GenBank, Index Fungorum, MycoBank, StrainInfo, WDCM), обеспечивает доступ к имеющейся в мире информации (таксономия, номенклатура, биотехнология, вопросы биобезопасности и др.) по различным видам грибов.
База данных, созданная на основе многолетнего опыта работ по консервации грибов фонда ВКМ (2779 штаммов, 1227 видов, 426 родов) различными методами низкотемпературного замораживания и лиофильного высушивания мицелиальных позволяет проводить оперативную оценку сроков длительного (более 40 лет) гарантированного сохранения жизнеспособности культур широкого спектра таксонов и определять оптимальные методы и режимы консервации при закладке на хранение новых культур.
В специализированной базе данных «Метаболиты мицелиальных грибов, перспективные для биотехнологии» впервые собрана и систематизирована информация о всех известных на данный момент метаболитах (20 классов органических соединений), синтезируемых грибами рода Penicillium  при культивировании в лабораторных условиях).
Открытая пополняемая база данных по ризосферным и ассоциированным с растениями микроорганизмам (Pan-European Rhizosphere Resource Network – «PERN») содержит  сведения о бактериях и грибах – потенциальных объектах для создания биоудобрений, средств защиты растений и биоремедиации. Основу «PERN» составили более тысячи культур, поддерживаемых в ВКМ и других коллекциях организаций РФ, Бельгии, Швейцарии и Италии, участниках проекта «BRIO» (Banking Rhizosphere Micro-Organisms. European-Russian initiative to set up a network of rhizosphere microbiological resources centres) 7-й Рамочной программы ЕС по научным исследованиям и технологическому развитию.  
Специализированная база данных «VKM-LINE» (публикации, подготовленным по результатам исследований c использованием штаммов фонда ВКМ), в настоящее время включает более 5,2 тыс. единиц библиографии. Последующее присоединение «VKM-LINE» к каталожной базе данных ВКМ обеспечит он-лайн доступ к соответствующим публикациям по штаммам ВКМ, в т. ч., в изданиях, не включенных в российские и международные библиографические базы данных.

НАУЧНО-СЕРВИСНЫЕ УСЛУГИ,  БАЗА ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ

Наряду с депонированием штаммов для различных целей, ВКМ предоставляет широкий спектр других услуг (см. www.vkm.ru, Services), в их числе, научно-сервисные услуги по идентификации на уровне вида штаммов микроорганизмов всех основных надцарств и различных физиологических групп (включая анаэробов и экстремофилов), определению их таксономических характеристик, требуемых для описании новых таксонов, и изучению других свойств, в т.ч., биотехнологического значения, а также проводит ряд других видов работ по заявкам пользователей. ВКМ и сотрудничающие с ней лаборатории базовой организации располагает полным комплексом современных методов и оборудования для обеспечения научно-сервисных услуг по изучению разнообразия микроорганизмов.
Для гарантированного сохранения  фонда используются методы низкотемпературного замораживания и лиофильного высушивания микроорганизмов, обеспечивающее реализацию более 25 различных режимов консервации, известных и разработанных в ВКМ, а также холодильные установки, азотные криохранилища и специально оборудованные хранилища лиофильно-высушенных образцов. Дубликатные хранилища культур ВКМ расположены в территориально удаленных помещениях (в Пущино и  Москве).
На базе ВКМ проводятся стажировки в области коллекционной деятельности и таксономии микроорганизмов.

КВАЛИФИКАЦИЯ И ПРОФЕССИОНАЛЬНАЯ РЕПУТАЦИЯ СПЕЦИАЛИСТОВ

В составе коллектива ЦКП ВКМ работают 5 докторов наук, 21 кандидат наук, 15 специалистов с высшим образованием и высоко квалифицированный технический персонал. Члены коллектива являются авторами и соавторами многочисленных научных статей, обзоров и научно-методических руководств по микробиологии и коллекционному направлению деятельности в российских и зарубежных изданиях. В числе публикаций коллектива – более 20 глав монографического характера в составе «Bergey’s Manual of Systematic Bacteriology» (широко известного в стране и мире как «Определитель Берги»), «The Prokaryotes», «The Yeasts, a Taxonomic Study» и других известных изданий. За последние 5 лет опубликовано более чем 150 статей, обзоров и глав в российских и зарубежных изданиях. Показателями профессиональной репутации специалистов ВКМ могут служить их избрание и работа в разные периоды времени в качестве Президента Европейской организации коллекций культур (Чл.-корр. РАН Л.В. Калакуцкий), в составах Исполкома Всемирной федерации коллекций культур, групп экспертов ОЭСР по вопросам доступа к генетическим ресурсам, групп разработчиков единой информационной системы микробных БРЦ Европы и мира и единого мирового каталога микроорганизмов (Global Catalogue of Microorganisms), Подкомитетов по таксономии Международного комитета по систематике прокариот,  редколлегий ведущих российских и зарубежных журналов, а также присвоение зарубежными учеными названий новых видов в честь микробиологов из ВКМ.

4.4A: Клеточная стенка бактерий

  1. Последнее обновление
  2. Сохранить как PDF
  1. Ключевые слова
  2. Ключевые слова

Цели обучения

  • Напомним характеристики клеточной стенки бактерий

Бактериальные клетки не имеют ядра, связанного с мембраной. Их генетический материал обнажен внутри цитоплазмы. Рибосомы — их единственный тип органелл. Термин «нуклеоид» относится к области цитоплазмы, в которой расположена хромосомная ДНК, обычно к одной кольцевой хромосоме. Бактерии обычно одноклеточные, за исключением случаев, когда они существуют в колониях. Эти предковые клетки воспроизводятся посредством бинарного деления, дублируя свой генетический материал, а затем по существу разделяясь с образованием двух дочерних клеток, идентичных родительской. Стенка, расположенная вне клеточной мембраны, обеспечивает клеточную поддержку и защиту от механического воздействия или повреждения в результате осмотического разрыва и лизиса.

Рисунок \ (\ PageIndex {1} \): Стенка бактериальной клетки: анатомия структуры бактериальной клетки. (CC BY-SA; через Wikimedia)

Основным компонентом стенки бактериальной клетки является пептидогликан или муреин. Эта жесткая структура пептидогликана, специфичная только для прокариот, придает форму клетке и окружает цитоплазматическую мембрану. Пептидогликан — это огромный полимер дисахаридов (гликанов), сшитых короткими цепями мономеров идентичных аминокислот (пептидов). Костяк молекулы пептидогликана состоит из двух производных глюкозы: N-ацетилглюкозамина (NAG) и N-ацетилмурамовой кислоты (NAM) с пентапептидом, выходящим из NAM и несколько различающимся среди бактерий.Нити NAG и NAM синтезируются в цитозоле бактерий. Они связаны межпептидными мостиками. Они транспортируются через цитоплазматическую мембрану с помощью молекулы-носителя, называемой бактопренолом. От пептидогликана внутрь все бактериальные клетки очень похожи. Идя дальше, мир бактерий делится на два основных класса: грамположительные (грамм +) и грамотрицательные (грамм -). Клеточная стенка обеспечивает важные лиганды для адгезии и рецепторы для вирусов или антибиотиков.

Ключевые моменты

  • Клеточная стенка — это слой, расположенный за пределами клеточной мембраны растений, грибов, бактерий, водорослей и архей.
  • Клеточная стенка пептидогликана, состоящая из дисахаридов и аминокислот, обеспечивает структурную поддержку бактерий.
  • Стенка бактериальной клетки часто становится мишенью для лечения антибиотиками.

Ключевые термины

  • бинарное деление : Процесс, при котором клетка делится бесполым путем с образованием двух дочерних клеток.

Строение прокариот | Безграничная биология

Основные структуры прокариотических клеток

Прокариоты, обнаруженные как в доменах архей, так и в бактериях, являются одноклеточными организмами, у которых отсутствуют мембраносвязанные органеллы и определенное ядро.

Цели обучения

Опишите базовую структуру типичного прокариота

Основные выводы

Ключевые моменты
  • Прокариотические клетки не имеют определенного ядра, но имеют участок в клетке, называемый нуклеоидом, в котором расположена одиночная хромосомная кольцевая двухцепочечная молекула ДНК.
  • Мембраны архей заменили жирные кислоты бактериальных мембран на изопрен; некоторые мембраны архей являются скорее однослойными, чем двухслойными.
  • Прокариот можно дополнительно классифицировать на основе состава клеточной стенки с точки зрения количества присутствующего пептидогликана.
  • У грамположительных организмов обычно отсутствует внешняя мембрана, характерная для грамотрицательных организмов, и они содержат большое количество пептидогликана в клеточной стенке, примерно 90%.
  • Грамотрицательные бактерии имеют относительно тонкую клеточную стенку, состоящую из нескольких слоев пептидогликана.
  • Грамотрицательные бактерии имеют относительно тонкую клеточную стенку, состоящую из нескольких слоев пептидогликана.
Ключевые термины
  • нуклеоид : область неправильной формы внутри прокариотической клетки, где локализован генетический материал
  • Плазмида : круг из двухцепочечной ДНК, отделенный от хромосом, который встречается у бактерий и простейших
  • осмотическое давление : гидростатическое давление, оказываемое раствором через полупроницаемую мембрану из чистого растворителя

Прокариотическая клетка

Прокариоты — одноклеточные организмы, у которых отсутствуют органеллы или другие внутренние мембраносвязанные структуры. Следовательно, у них нет ядра, а вместо этого обычно есть одна хромосома: кусок кольцевой двухцепочечной ДНК, расположенный в области клетки, называемой нуклеоидом. У большинства прокариот клеточная стенка находится за пределами плазматической мембраны.

Структура прокариотической клетки : Показаны особенности типичной прокариотической клетки.

Состав клеточной стенки значительно различается между доменами бактерий и архей, двумя доменами жизни, на которые делятся прокариоты.Состав их клеточных стенок также отличается от эукариотических клеточных стенок растений (целлюлоза) или грибов и насекомых (хитин). Клеточная стенка действует как защитный слой и отвечает за форму организма. У некоторых бактерий есть капсула за пределами клеточной стенки. Другие структуры присутствуют у некоторых видов прокариот, но отсутствуют у других. Например, капсула, обнаруженная у некоторых видов, позволяет организму прикрепляться к поверхностям, защищает его от обезвоживания и атаки фагоцитарных клеток и повышает его устойчивость к нашим иммунным ответам. У некоторых видов также есть жгутики, используемые для передвижения, и пили, используемые для прикрепления к поверхностям. Плазмиды, которые состоят из внехромосомной ДНК, также присутствуют во многих видах бактерий и архей.

Домены жизни : Бактерии и археи являются прокариотами, но достаточно различаются, чтобы их можно было поместить в отдельные домены. Считается, что предок современных архей дал начало Эукарии, третьей области жизни. Показаны архейные и бактериальные типы; эволюционные отношения между этими типами все еще открыты для дискуссий.

Плазменная мембрана

Плазматическая мембрана представляет собой тонкий липидный бислой (от 6 до 8 нанометров), который полностью окружает клетку и отделяет внутреннюю часть от внешней. Его избирательно проницаемая природа удерживает ионы, белки и другие молекулы внутри клетки, предотвращая их диффузию во внеклеточную среду, в то время как другие молекулы могут перемещаться через мембрану. Общая структура клеточной мембраны представляет собой бислой фосфолипидов, состоящий из двух слоев липидных молекул. В мембранах клеток архей изопреновые (фитаниловые) цепи, связанные с глицерином, заменяют жирные кислоты, связанные с глицерином в бактериальных мембранах. Некоторые мембраны архей представляют собой монослои липидов, а не бислои.

Структура плазматической мембраны : Фосфолипиды архей отличаются от фосфолипидов, обнаруженных в бактериях и эукариях, двумя способами. Во-первых, у них есть разветвленные фитаниловые боковые цепи вместо линейных. Во-вторых, эфирная связь вместо сложноэфирной связывает липид с глицерином.

Стена клетки

Цитоплазма прокариотических клеток имеет высокую концентрацию растворенных веществ.Следовательно, осмотическое давление внутри клетки относительно высокое. Клеточная стенка — это защитный слой, который окружает некоторые клетки и придает им форму и жесткость. Он расположен за пределами клеточной мембраны и предотвращает осмотический лизис (разрыв из-за увеличения объема). Химический состав клеточных стенок у архей и бактерий варьируется. Он также варьируется между видами бактерий.

Стенки бактериальных клеток содержат пептидогликан, состоящий из полисахаридных цепей, сшитых необычными пептидами, содержащими как L-, так и D-аминокислоты, включая D-глутаминовую кислоту и D-аланин.Белки обычно содержат только L-аминокислоты; как следствие, многие из наших антибиотиков действуют, имитируя D-аминокислоты, и, следовательно, оказывают специфическое воздействие на развитие клеточной стенки бактерий. Существует более 100 различных форм пептидогликана. Белки S-слоя (поверхностного слоя) также присутствуют на внешней стороне клеточных стенок как архей, так и бактерий.

Бактерии делятся на две основные группы: грамположительные и грамотрицательные, в зависимости от их реакции на окрашивание по Граму. Обратите внимание, что все грамположительные бактерии принадлежат к одному типу; бактерии других типов (протеобактерии, хламидии, спирохеты, цианобактерии и др.) являются грамотрицательными.Метод окрашивания по Граму назван в честь его изобретателя, датского ученого Ганса Христиана Грама (1853–1938). Различные реакции бактерий на процедуру окрашивания в конечном итоге обусловлены структурой клеточной стенки. У грамположительных организмов обычно отсутствует внешняя мембрана, характерная для грамотрицательных организмов. До 90 процентов клеточной стенки у грамположительных бактерий состоит из пептидогликана, а большая часть остального — из кислых веществ, называемых тейхоевыми кислотами. Тейхоевые кислоты могут быть ковалентно связаны с липидами плазматической мембраны с образованием липотейхоевых кислот.Липотейхоевые кислоты прикрепляют клеточную стенку к клеточной мембране. Грамотрицательные бактерии имеют относительно тонкую клеточную стенку, состоящую из нескольких слоев пептидогликана (всего 10 процентов от общей клеточной стенки), окруженную внешней оболочкой, содержащей липополисахариды (ЛПС) и липопротеины. Эту внешнюю оболочку иногда называют вторым липидным бислоем. Однако химический состав этой внешней оболочки сильно отличается от химического состава типичного липидного бислоя, образующего плазматические мембраны.

Грамположительные и грамотрицательные бактерии : Бактерии делятся на две основные группы: грамположительные и грамотрицательные.Обе группы имеют клеточную стенку, состоящую из пептидогликана: у грамположительных бактерий стенка толстая, тогда как у грамотрицательных бактерий стенка тонкая. У грамотрицательных бактерий клеточная стенка окружена внешней мембраной, содержащей липополисахариды и липопротеины. Порины, белки в этой клеточной мембране, позволяют веществам проходить через внешнюю мембрану грамотрицательных бактерий. У грамположительных бактерий липотейхоевая кислота прикрепляет клеточную стенку к клеточной мембране.

Размножение прокариот

Прокариоты размножаются бесполым путем двойным делением; они также могут обмениваться генетическим материалом путем трансформации, трансдукции и конъюгации.

Цели обучения

Различают типы размножения у прокариот

Основные выводы

Ключевые моменты
  • Бинарное деление — это тип воспроизводства, при котором хромосома реплицируется, и образующийся прокариот является точной копией родительского прокариата, что не оставляет возможности для генетического разнообразия.
  • Трансформация — это тип прокариотического размножения, при котором прокариот может поглощать ДНК, обнаруженную в окружающей среде, которая произошла от других прокариот.
  • Трансдукция — это тип размножения прокариот, при котором прокариот инфицирован вирусом, который вводит короткие фрагменты хромосомной ДНК от одной бактерии к другой.
  • Конъюгация — это тип размножения прокариот, при котором ДНК передается между прокариотами с помощью пилуса.
Ключевые термины
  • трансформация : изменение одной бактериальной клетки, вызванное переносом ДНК от другой, особенно патогенной
  • трансдукция : механизм горизонтального переноса генов у прокариот, где гены переносятся с использованием вируса
  • бинарное деление : процесс, при котором клетка делится бесполым путем с образованием двух дочерних клеток
  • конъюгация : временное слияние организмов, особенно при половом размножении
  • пилус : волосовидный отросток, обнаруженный на поверхности клеток многих бактерий

Репродукция

Размножение прокариот бесполое и обычно происходит путем деления на две части. ДНК прокариота существует как одна круглая хромосома. Прокариоты не подвергаются митозам; скорее, хромосома реплицируется, и две полученные копии отделяются друг от друга из-за роста клетки. Прокариот, теперь увеличенный, защемляется внутрь на его экваторе, и две полученные клетки, которые являются клонами, разделяются. Бинарное деление не дает возможности для генетической рекомбинации или генетического разнообразия, но прокариоты могут разделять гены с помощью трех других механизмов.

Способы размножения прокариот : Помимо бинарного деления, есть еще три механизма, с помощью которых прокариоты могут обмениваться ДНК. При (а) трансформации клетка принимает прокариотическую ДНК непосредственно из окружающей среды. ДНК может оставаться отдельной как плазмидная ДНК или может быть включена в геном хозяина. В (б) трансдукции бактериофаг вводит ДНК в клетку, которая содержит небольшой фрагмент ДНК от другого прокариота. В (c) конъюгации ДНК передается от одной клетки к другой через мостик спаривания, который соединяет две клетки после того, как пилус притягивает две бактерии достаточно близко, чтобы сформировать мост.

В процессе трансформации прокариот принимает ДНК, находящуюся в его среде, которая выделяется другими прокариотами. Если непатогенная бактерия берет ДНК токсинового гена от патогена и включает новую ДНК в свою собственную хромосому, она тоже может стать патогенной. При трансдукции бактериофаги, вирусы, заражающие бактерии, иногда также перемещают короткие фрагменты хромосомной ДНК от одной бактерии к другой. Результатом трансдукции является рекомбинантный организм. Бактериофаги не поражают архей, но у них есть собственные вирусы, которые переносят генетический материал от одного человека к другому.В процессе конъюгации ДНК передается от одного прокариота к другому посредством пилуса, который приводит организмы в контакт друг с другом. Переносимая ДНК может быть в форме плазмиды или гибрида, содержащей как плазмидную, так и хромосомную ДНК.

Размножение может быть очень быстрым: несколько минут для некоторых видов. Это короткое время генерации в сочетании с механизмами генетической рекомбинации и высокой скоростью мутаций приводит к быстрой эволюции прокариот, что позволяет им очень быстро реагировать на изменения окружающей среды (такие как введение антибиотика).

бактерий — EnchantedLearning.com


Бактерии — это микроскопические (очень крошечные) организмы, которые являются одноклеточными (состоящими из одной клетки). Бактерия — это термин, обозначающий отдельные бактерии.

Эволюция бактерий : Эти примитивные организмы были одними из первых, кто появился на Земле; бактерии появились примерно 3,5 миллиарда лет назад. Самые старые из известных окаменелостей — это останки организмов, подобных бактериям.

Открытие бактерий : Бактерии были неизвестны людям до 1600-х годов, когда Энтони ван Левенгук впервые заметил их в свой недавно созданный микроскоп.

Клетки бактерий : Клетки бактерий во многом отличаются от клеток растений и животных, наиболее очевидным из которых является то, что у бактерий нет ядра и других мембраносвязанных органелл (кроме рибосом). В отличие от животных и растений, у бактерий есть пили, жгутики и у большинства есть клеточная капсула.


Бактериальные клетки включают следующие:

базальное тело — Структура, которая закрепляет основание жгутика и позволяет ему вращаться.
капсула — Слой на внешней стороне клеточной стенки. У большинства, но не у всех бактерий есть капсула.
клеточная стенка — Тонкая мембрана, расположенная вне плазматической мембраны и внутри капсулы.
ДНК — Генетический материал бактерии; он расположен в цитоплазме.
цитоплазма — желеобразный материал внутри плазматической мембраны, в котором расположены генетический материал и рибосомы.
жгутик — длинная плетчатая структура, используемая для передвижения (движения).Некоторые бактерии имеют более одного жгутика.
пили — (единственное число — пилус) Волосоподобные выступы, которые позволяют бактериальным клеткам прилипать к поверхностям и передавать ДНК друг другу.
плазматическая мембрана — проницаемая мембрана, расположенная внутри клеточной стенки. Он выполняет множество функций клетки, включая выработку энергии и транспортировку химикатов.
рибосомы — Маленькие органеллы, состоящие из гранул, богатых РНК, которые являются участками синтеза белка. Рибосомы расположены в цитоплазме.

Диета : Бактерии имеют широкий спектр диет. Некоторые из них — гетеротрофов (они питаются другими организмами), а другие — автотрофов (они сами готовят себе пищу).

Большинство гетеротрофных бактерий — сапробы (они поглощают мертвый органический материал, например гниющую плоть). Некоторые из этих паразитических бактерий убивают своего хозяина, а другие помогают своему хозяину.

Автотрофные бактерии сами производят пищу либо путем фотосинтеза (который использует солнечный свет, углекислый газ и воду для приготовления пищи), либо путем хемосинтеза (при котором для приготовления пищи используются углекислый газ, вода и химические вещества, такие как аммиак, эти бактерии называются фиксаторами азота и включают бактерии, обитающие в корнях бобовых и в океанских жерлах).

Типы бактерий : Существует много разных типов бактерий. Некоторые бактерии имеют палочковидную форму (их называют бациллами), некоторые — круглые (называемые кокками, как бактерии стрептококка), а некоторые имеют спиралевидную форму (спириллы) или неполные спирали.

Некоторым бактериям для жизни нужен атмосферный кислород (они называются аэробными бактериями), а другим нет (их называют анаэробными бактериями; они получают кислород из других молекулярных соединений).

Другой способ классифицировать бактерии — определить, впитывают ли бактерии краситель, называемый «красителем по Граму» (фиолетовый краситель, названный в честь его разработчика, бактериолога Кристиана Грама).Грамположительные и грамотрицательные бактерии имеют разный тип клеточной стенки и, следовательно, разную реакцию на краситель и некоторые другие химические вещества, включая антибиотики (химические вещества, которые иногда могут убивать бактерии).

Где обнаружены бактерии : Бактерии встречаются почти повсюду на Земле, в том числе в морях и озерах, на всех континентах (включая Антарктиду), в почве и тканях растений и животных.

Репродукция : Бактерии растут колониями и быстро размножаются путем бесполого почкования или деления, при котором клетка увеличивается в размере, а затем делится на две части. Бактерии также могут подвергаться конъюгации, при которой две отдельные бактерии обмениваются частями ДНК.

Стадии покоя : В неблагоприятных условиях окружающей среды бактерии развивают толстую внешнюю стенку и переходят в фазу покоя — в этом состоянии покоя бактерия называется спорой. Бактерии могут оставаться в этом состоянии покоя в течение длительных периодов времени, выживая в условиях, убивающих многие другие организмы.

Действие бактерий : Хотя бактерии вызывают множество заболеваний (включая кариес, стрептококковое горло, холеру и туберкулез) и вызывают вредный «красный прилив», наблюдаемый во многих озерах, бактерии также имеют много положительных эффектов, включая выделение азота в растения и разложение органических материалов.Бактерии также играют решающую роль в процессе ферментации и производстве сыра и йогурта.

Бактерии глубоко в Мировом океане : Бактерии были недавно обнаружены, живущими глубоко в океанских каньонах и траншеях, глубиной более 32 800 футов (10 000 метров). Эти бактерии живут в полной темноте благодаря тепловым отверстиям, находящимся под огромным давлением. Эти бактерии производят себе пищу (посредством хемосинтеза), окисляя серу, которая сочится из глубины Земли.

Классификация :
Королевство Monera (что означает «одни» или «одиночные») — все прокариотические организмы (не имеющие ядра и практически без мембранных органелл), такие как бактерии и сине-зеленые водоросли.
Тип Schizomycetes — настоящие бактерии.

BIOdotEDU

Прокариотические клетки

Прокариотические клетки — это простейшие системы, проявляющие все признаки жизни. Это самые маленькие типы клеток, в среднем 2-5 м в длину, что делает их видимыми под световым микроскопом.

Несмотря на их небольшой размер, внутри каждой клетки есть полный химический и биохимический механизм, необходимый для роста, размножения, а также получения и использования энергии.

Прокариоты обладают множеством способностей. Некоторые из них живут в отсутствие кислорода, некоторые живут в экстремальных условиях жары или холода, другие на дне океанов, где единственным источником энергии является горячий сероводород, пузырящийся из ядра Земли.

Общие черты
Энергия бывает разных форм, и различные типы прокариотических клеток умеют использовать почти все из них.Фактическая структура одной из этих клеток в значительной степени отражает способ, которым она приобретает энергию, но, несмотря на их разнообразие, все прокариотические клетки имеют следующие общие черты.
Клеточная стенка.
Стенки прокариотических клеток придают клетке структурную целостность и форму и служат для закрепления хлыстовых жгутиков (см. Ниже).
Плазменная мембрана.

Внутри клеточной стенки плазматическая мембрана является селективным барьером, регулирующим прохождение материалов из клетки. Именно через эту мембрану клетка должна обмениваться молекулами пищи, газами и другими жизненно важными ингредиентами. Состоящие из фосфолипидов и белковых мембран образуют тонкие, гибкие, самозакрывающиеся, высокоселективные барьеры между внутренней частью клетки и внешним миром.
Отсутствие разделения.

Внутри плазматической мембраны находится вязкий раствор белков и других растворимых материалов. Это цитоплазма, сложный полужидкий материал, который содержит все молекулы, большие и маленькие, необходимые для проведения основных метаболических реакций. Цитоплазма не подразделяется мембранами на органеллы, отсутствие разделения на части, которое наиболее очевидно, когда мы смотрим на организацию генетического материала. Это важная отличительная черта этих типов клеток.
Структура генетического материала.

Генетическая информация в прокариотических клетках переносится на одном кольцевом фрагменте ДНК, который прикреплен к клеточной мембране и находится в прямом контакте с цитоплазмой. Нет окружающей мембраны, поэтому нет настоящего ядра, а есть просто концентрация ДНК, известная как нуклеоид.С этой молекулой ДНК не связано никаких особых белков.
Плазмиды. Некоторые прокариоты также несут меньшие круги ДНК, называемые плазмидами. Генетическая информация о плазмидах может передаваться между клетками, что позволяет прокариотам обмениваться такими способностями, как устойчивость к антибиотикам. Люди обнаружили, что прокариотические плазмиды можно создать с помощью генной инженерии. Сегодня они изолированы, изменены, чтобы нести другую интересную информацию, а затем повторно введены в новые клетки. Таким образом могут быть спроектированы, созданы и запущены в действие уникальные и полезные маленькие бактериальные фабрики.
Строение жгутиков.

Некоторые прокариоты передвигаются с помощью хлыстовых нитей, называемых жгутиками. Это нити белка, которые проходят через внешнюю поверхность тела клетки либо поодиночке, либо пучками.Энергия, обеспечиваемая плазматической мембраной, вращает жгутик с помощью уникального вращающегося «сустава», который, в свою очередь, перемещает бактерию через ее жидкий мир. Прокариотические жгутики сильно отличаются от аналогичных структур, используемых эукариотическими клетками.
Прочие компоненты.
Прокариотические клетки также содержат рибосомы, небольшие комплексы РНК и белка, на которых собираются новые белки. Фотосинтетические прокариоты также содержат пигменты, используемые для улавливания световой энергии; морские бактерии содержат пузырьки газа, которые помогают им держаться на плаву; у других есть крошечные отложения железа в цитоплазме, которые действуют как магниты и помогают ориентировать их с помощью магнитного поля Земли. Похоже, что разнообразию этих древних организмов нет предела.
Бинарное деление.

Размножение в прокариотических клетках происходит двойным делением; процесс роста, увеличения и разделения.Молекула ДНК клетки точно дублируется, и две копии, отделенные друг от друга, образуют друг друга за счет движения клеточной мембраны, к которой они прикреплены. Затем клетка делится на две меньшие, но идентичные клетки, и каждая начинает свое независимое существование.
Семейные группы.
Большинство прокариот — это эубактерии («настоящие бактерии»), но одна ветвь этого семейства, цианобактерии, развили способность осуществлять фотосинтез (улавливание световой энергии), что они делают так же, как водоросли и другие зеленые растения. Несмотря на внешнее сходство, архебактерии («древние бактерии») сильно отличаются от эубактерий. Помимо прочего, архебактерии и эубактерии различаются химическим составом мембран и структурой клеточной стенки. Архебактерии по-прежнему обитают в экстремальных условиях земной среды, терпя повышенные температуры и высокие концентрации кислоты или соли.

BIO dot EDU
© 2001, профессор Джон Бламир

Есть ли у прокариот клеточные стенки?

Прокариоты представляют собой одну из двух основных классификаций жизни.Остальные эукариот .

Прокариоты отличаются более низким уровнем сложности. Все они микроскопические, хотя и не обязательно одноклеточные. Они разделены на домены архей, и бактерий , , но подавляющее большинство известных видов прокариот — это бактерии, которые существуют на Земле около 3,5 миллиардов лет.

Прокариотические клетки не имеют ядер или мембраносвязанных органелл. Однако 90 процентов бактерий имеют клеточных стенок и клеток, которых нет у эукариотических клеток, за исключением клеток растений и некоторых грибковых клеток.Эти клеточные стенки образуют самый внешний слой бактерий и составляют часть бактериальной капсулы .

Они стабилизируют и защищают клетку и жизненно важны для бактерий, способных инфицировать клетки-хозяева, а также для реакции бактерий на антибиотики.

Общие характеристики клеток

Все клетки в природе имеют много общих черт. Одним из них является наличие внешней клеточной мембраны или плазматической мембраны , которая образует физическую границу клетки со всех сторон.Другой — это вещество, известное как цитоплазма , , обнаруженное внутри клеточной мембраны.

Третьим является включение генетического материала в виде ДНК, или дезоксирибонуклеиновой кислоты . Четвертый — наличие рибосом , которые производят белки. Каждая живая клетка использует АТФ (аденозинтрифосфат) для получения энергии.

Общая структура прокариотических клеток

Структура прокариот проста. В этих клетках ДНК, вместо того, чтобы быть упакованной внутри ядра, заключенного в ядерную мембрану, обнаруживается более свободно собранной в цитоплазме в форме тела, называемого нуклеоидом .

Обычно это круглая хромосома.

Рибосомы прокариотической клетки разбросаны по цитоплазме клетки, тогда как у эукариот некоторые из них находятся в органеллах, таких как аппарат Гольджи и эндоплазматический ретикулум . Работа рибосом — синтез белка.

Бактерии размножаются путем бинарного деления или просто деления на две части и деления компонентов клетки поровну, включая генетическую информацию в одной маленькой хромосоме.

В отличие от митоза, эта форма деления клеток не требует четких стадий.

Структура стенки бактериальной клетки

Уникальные пептидогликаны: Все стенки клеток растений и стенки бактериальных клеток состоят в основном из углеводных цепей.

Но в то время как стенки растительных клеток содержат целлюлозу, которая, как вы увидите, входит в состав многих пищевых продуктов, стенки бактериальных клеток содержат вещество под названием пептидогликан , которого у вас не будет.

Этот пептидогликан, который обнаружен только у прокариот , бывает разных типов; он придает ячейке в целом ее форму и обеспечивает защиту ячейки от механических повреждений.

Пептидогликаны состоят из основной цепи, называемой гликан , которая сама состоит из мурамовой кислоты и глюкозамина , оба из которых, в свою очередь, имеют ацетильные группы, присоединенные к их атомам азота. Они также включают пептидные цепи аминокислот, которые поперечно связаны с другими соседними пептидными цепями.

Сила этих «мостиковых» взаимодействий широко варьируется между разными пептидогликанами и, следовательно, между разными бактериями.

Эта характеристика, как вы увидите, позволяет разделить бактерии на различные типы в зависимости от того, как их клеточные стенки реагируют на определенное химическое вещество.

Поперечные сшивки образуются под действием фермента под названием транспептидаза , который является мишенью класса антибиотиков, используемых для борьбы с инфекционными заболеваниями человека и других организмов.

Грамположительные и грамотрицательные бактерии

Хотя все бактерии имеют клеточную стенку, ее состав меняется от вида к виду из-за различий в содержании пептидогликанов, из которых частично или в основном состоят клеточные стенки.

Бактерии можно разделить на два типа: грамположительные и грамотрицательные.

Они названы в честь биолога Ганса Христиана Грама , пионера в клеточной биологии, который разработал технику окрашивания в 1880-х годах, метко названную окрашиванием по Граму , которое заставляло одни бактерии становиться фиолетовыми или синими, а другие — красными. или розовый.

Первый тип бактерий стал известен как грамположительных , и их окрашивающие свойства объясняются тем фактом, что их клеточные стенки содержат очень высокую фракцию пептидогликана по отношению ко всей стенке.

Бактерии, окрашивающие красный или розовый цвет, известны как грамотрицательные , и, как вы могли догадаться, стенки этих бактерий состоят от умеренного до небольшого количества пептидогликана.

У грамотрицательных бактерий тонкая мембрана лежит за пределами клеточной стенки, образуя оболочку клеток .

Этот слой похож на плазматическую мембрану клетки, которая находится с другой стороны клеточной стенки, ближе к внутренней части клетки. В некоторых грамотрицательных клетках, таких как E. coli , клеточная мембрана и ядерная оболочка фактически вступают в контакт в некоторых местах, проникая через пептидогликан тонкой стенки между ними.

Эта ядерная оболочка содержит простирающиеся наружу молекулы, называемые липополисахаридами , или LPS . Изнутри этой мембраны отходят липопротеины муреина, которые прикрепляются дальним концом к внешней стороне клеточной стенки.

грамположительные бактериальные клеточные стенки

грамположительные бактерии имеют толстую пептидогликановую клеточную стенку, примерно от 20 до 80 нм (нанометров или одну миллиардную долю метра).

Примеры включают стафилококков, стрептококков, лактобациллы и Bacillus видов.

Эти бактерии окрашивают в пурпурный или красный цвет , но обычно в пурпурный, с помощью окрашивания по Граму, поскольку пептидогликан сохраняет фиолетовый краситель, нанесенный на ранней стадии процедуры, когда препарат позже промывается спиртом.

Эта более прочная клеточная стенка предлагает грамположительным бактериям большую защиту от большинства внешних воздействий по сравнению с грамотрицательными бактериями, хотя высокое содержание пептидогликана этих организмов делает их стенки чем-то вроде одномерной крепости, что, в свою очередь, несколько более простая стратегия, касающаяся того, как его уничтожить.

••• Sciencing

Грамположительные бактерии, как правило, более восприимчивы к антибиотикам, воздействующим на клеточную стенку, чем грамотрицательные виды, поскольку они подвергаются воздействию окружающей среды, а не сидят под или внутри клеточной оболочки.

Роль тейхоевой кислоты

Пептидогликановые слои грамположительных бактерий обычно содержат большое количество молекул, называемых тейхоевыми кислотами или ТА .

Это углеводные цепи, которые проходят через слой пептидогликана, а иногда и за его пределы.

TA, как полагают, стабилизирует пептидогликан вокруг себя, просто делая его более жестким, а не проявляя какие-либо химические свойства.

TA частично отвечает за способность некоторых грамположительных бактерий, таких как виды стрептококков, связываться со специфическими белками на поверхности клеток-хозяев, что облегчает их способность вызывать инфекцию и во многих случаях заболевание.

Когда бактерии или другие микроорганизмы способны вызывать инфекционное заболевание, их называют патогенными .

Клеточные стенки бактерий семейства Mycobacteria , помимо пептидогликана и ТА, имеют внешний «восковой» слой, состоящий из миколиновых кислот . Эти бактерии известны как « кислотоупорные, », потому что пятна этого типа необходимы, чтобы проникнуть через этот восковой слой и сделать возможным полезное микроскопическое исследование.

Грамотрицательные бактериальные клеточные стенки

Грамотрицательные бактерии, как и их грамположительные аналоги, имеют пептидогликановые клеточные стенки.

Однако стенка намного тоньше, всего от 5 до 10 нм. Эти стены не окрашиваются в пурпурный цвет при окрашивании по Граму, потому что в них меньшее содержание пептидогликана означает, что стена не может удерживать много краски при промывании препарата спиртом, что в итоге приводит к розовому или красноватому цвету.

Как отмечалось выше, клеточная стенка не является наиболее поздней из этих бактерий, а вместо этого покрыта другой плазматической мембраной, клеточной оболочкой или внешней мембраной.

Этот слой имеет толщину примерно от 7,5 до 10 нм, что соответствует толщине стенки клетки или превышает ее.

У большинства грамотрицательных бактерий клеточная оболочка связана с типом молекулы липопротеина, называемым липопротеином Брауна, который, в свою очередь, связан с пептидогликаном клеточной стенки.

Инструменты борьбы с грамотрицательными бактериями

Грамотрицательные бактерии обычно менее восприимчивы к антибиотикам, поражающим клеточную стенку, поскольку они не подвергаются воздействию окружающей среды; у него все еще есть внешняя мембрана для защиты.

Кроме того, у грамотрицательных бактерий гелеподобный матрикс занимает территорию внутри клеточной стенки и за пределами плазматической мембраны, называемую периплазматическим пространством.

Пептидогликановый компонент клеточной стенки грамотрицательных бактерий имеет толщину всего около 4 нм.

Там, где стенка грамположительной бактериальной клетки будет иметь больше пептидогликанов, чтобы дать ее веществу стенки, грамотрицательный клоп имеет другие инструменты в своей внешней мембране.

Каждая молекула LPS состоит из богатой жирными кислотами субъединицы липида A, небольшого полисахарида ядра и O-боковой цепи, состоящей из сахароподобных молекул.Эта боковая цепь O образует внешнюю сторону LPS.

Точный состав боковой цепи варьируется у разных видов бактерий.

Части боковой О-цепи, известные как антигены, можно идентифицировать с помощью лабораторных тестов для идентификации конкретных патогенных бактериальных штаммов («штамм» — это подтип бактериального вида, например порода собак).

Клеточные стенки архей

Археи более разнообразны, чем бактерии, как и их клеточные стенки.Примечательно, что эти стенки не содержат пептидогликан.

Скорее, они обычно содержат так называемую молекулу под названием псевдопептидогликан или псевдомуреин . В этом веществе часть обычного пептидогликана, называемого NAM, заменена другой субъединицей.

Некоторые археи могут вместо этого иметь слой из гликопротеинов или полисахаридов , которые заменяют клеточную стенку вместо псевдопептидогликана. Наконец, как и в случае с некоторыми видами бактерий, у некоторых архей вовсе отсутствуют клеточные стенки.

Археи, содержащие псевдомуреин, нечувствительны к антибиотикам класса пенициллина , потому что эти препараты являются ингибиторами транспептидазы, которые действуют, препятствуя синтезу пептидогликана.

В этих архее не синтезируются пептидогликаны, и поэтому пенициллины на них не действуют.

Почему важна клеточная стенка?

Бактериальные клетки без клеточных стенок могут иметь дополнительные структуры клеточной поверхности в дополнение к рассмотренным, такие как гликокаликс (единственное число — гликокаликс ) и S-слои.

Гликокаликс — это слой сахароподобных молекул, который бывает двух основных типов: капсул и слоев слизи . Капсула — это хорошо организованный слой полисахаридов или белков. Слой слизи организован менее плотно и менее плотно прикреплен к клеточной стенке ниже, чем гликокаликс.

В результате гликокаликс более устойчив к вымыванию, а слой слизи легче вытесняется. Слой слизи может состоять из полисахаридов, гликопротеинов или гликолипидов.

Эти анатомические вариации имеют большое клиническое значение.

Гликокалициты позволяют клеткам прилипать к определенным поверхностям, способствуя образованию колоний организмов, называемых биопленками , которые могут образовывать несколько слоев и защищать людей в группе. По этой причине большинство бактерий в дикой природе живут в биопленках, образованных из смешанных бактериальных сообществ. Биопленки препятствуют действию антибиотиков, а также дезинфицирующих средств.

Все эти атрибуты усложняют устранение или уменьшение количества микробов и искоренение инфекций.

Устойчивость к антибиотикам

Бактериальные штаммы, которые обладают естественной устойчивостью к данному антибиотику благодаря случайной выгодной мутации, «отбираются» в человеческих популяциях, потому что именно эти микробы остаются после уничтожения чувствительных к антибиотикам, а эти » супербактерии «размножаются и продолжают вызывать болезни.

Ко второму десятилетию 21 века различные грамотрицательные бактерии становятся все более устойчивыми к антибиотикам, что приводит к увеличению заболеваемости и смертности от инфекций и увеличению расходов на здравоохранение.Устойчивость к антибиотикам — архетипический пример естественного разреза во временных масштабах, наблюдаемых человеком.

  • E. coli , вызывающая инфекции мочевыводящих путей (ИМП).
  • Acinetobacter baumanii , который вызывает проблемы в основном в медицинских учреждениях.
  • Pseudomonas aeruginosa , вызывающая инфекции крови и пневмонию у госпитализированных пациентов и пневмонию у пациентов с наследственным муковисцидозом.
  • Klebsiella pneumoniae , вызывающая множество инфекций в медицинских учреждениях, включая пневмонию, инфекции крови и ИМП.
  • Neisseria gonorrhoeae , вызывающая гонорею, передающуюся половым путем, второе наиболее часто регистрируемое инфекционное заболевание в США.

Медицинские исследователи работают над тем, чтобы не отставать от устойчивых клопов, что составляет микробиологическую гонку вооружений.

Структура клетки — Общая микробиология

Вы говорите «прокариот», я говорю «прокариот», вы говорите «эукариот», я говорю «эукариот» … ну, однако, вы произносите их по буквам, это следующая тема.

Традиционно клеточные организмы делятся на две широкие категории в зависимости от их типа клеток. Это либо прокариот , либо эукариот . В общем, прокариоты меньше, проще, с гораздо меньшим количеством материала, что делает эукариоты крупнее, сложнее и загроможденнее. Суть их ключевого различия можно вывести из их названий: «кариоза» — это греческое слово, означающее «орех» или «центр», отсылка к ядру клетки. «Pro» означает «до», а «Eu» означает «истинный», что указывает на то, что у прокариот отсутствует ядро ​​(«до ядра»), в то время как у эукариот есть истинное ядро.Совсем недавно микробиологи восстали против термина прокариот, потому что он объединяет в одну категорию как бактерии, так и недавно обнаруженные археи. Обе клетки являются прокариотическими, потому что у них нет ядра и других органелл (таких как митохондрии, аппарат Гольджи, эндоплазматический ретикулум и т. Д.), Но они не имеют близкого генетического родства. Итак, чтобы учесть эти различия, этот текст будет относиться к группам как археи, бактерии и эукариоты и пытаться исключить упоминание о прокариотах.

Морфология клеток

Ячейка морфология — это ссылка на форму ячейки. Это может показаться тривиальной концепцией, но для клетки это не так. Форма определяет, как эта клетка будет расти, воспроизводиться, получать питательные вещества, двигаться, и для клетки важно поддерживать эту форму для правильного функционирования. Морфология клеток может использоваться как характеристика, помогающая идентифицировать определенные микробы, но важно отметить, что клетки с одинаковой морфологией не обязательно связаны между собой.

Бактерии, как правило, демонстрируют наиболее репрезентативную клеточную морфологию, наиболее распространенные примеры перечислены здесь:

Морфология бактериальных клеток.
  • Кокк (мн. Кокки) — кокк — клетка сферической формы.
  • Бацилла (мн. Бациллы) — палочка представляет собой палочковидную клетку.
  • Изогнутые стержни — очевидно, что это стержень с некоторой кривизной. Есть три подкатегории: vibrio , которые представляют собой стержни с одной кривой, и spirilla / spirochetes , которые представляют собой стержни, образующие спиральную форму.Спириллы и спирохеты различаются по типу подвижности, которую они демонстрируют, что означает, что их трудно разделить, если вы не смотрите на мокрое животное.
  • Плеоморфные плеоморфные организмов обладают изменчивой формой.

Существуют дополнительные формы для бактерий и еще более широкий набор для архей, которые были обнаружены даже в виде звезд или квадратов. Эукариотические микробы также имеют тенденцию проявлять широкий спектр форм, особенно те, у которых отсутствует клеточная стенка, например простейшие.

Размер ячейки

Размер клетки, как и морфология клетки, тоже не является тривиальным вопросом для клетки. Есть причины, по которым большинство архейных / бактериальных клеток намного меньше эукариотических клеток. Во многом это связано с преимуществами небольшого размера. Эти преимущества связаны с отношением поверхности к объему ячейки, отношением внешнего ячеистого слоя, контактирующего с окружающей средой, по сравнению с жидкостью внутри. Это соотношение меняется по мере увеличения размера ячейки.Давайте посмотрим на ячейку 2 мкм в сравнении с ячейкой, которая вдвое больше на 4 мкм.

r = 1 мкм
площадь поверхности = 12,6 мкм2
объем = 4,2 мкм3
r = 2 мкм
площадь поверхности = 50,3 мкм2
объем = 33,5 мкм3

Отношение поверхности к объему меньшей ячейки составляет 3, в то время как отношение поверхности к объему большей ячейки уменьшается до 1,5. Думайте о клеточной поверхности как о способности клетки вводить питательные вещества и выделять продукты жизнедеятельности. Чем больше площадь поверхности, тем больше возможностей для этой деятельности. Исходя из этого, большая ячейка будет иметь преимущество. Теперь представьте, что объем представляет собой то, что клетка должна поддерживать. По мере того, как отношение поверхности к объему уменьшается, это указывает на то, что у клетки меньше возможностей доставлять питательные вещества, необходимые для поддержки жизнедеятельности клетки — такой деятельности, как рост и размножение. Итак, маленькие клетки быстрее растут и размножаются. Это также означает, что они со временем развиваются быстрее, что дает им больше возможностей адаптироваться к окружающей среде.

Имейте в виду, что разница в размерах (бактериальные / архейные клетки = меньше, эукариотические клетки = больше) в среднем. Типичная бактериальная / архейная клетка имеет размер несколько микрометров, тогда как типичная эукаритотическая клетка примерно в 10 раз больше. Есть несколько бактерий-монстров, размер которых выходит за рамки нормы, но при этом им удается очень быстро расти и размножаться. Одним из таких примеров является Thiomargarita namibiensis , который может иметь длину от 100 до 750 мкм, по сравнению с более типичной длиной 4 мкм у E.coli . T. namibiensis удается поддерживать высокую скорость воспроизводства за счет образования очень больших вакуолей или пузырей, которые занимают большую часть клетки. Эти вакуоли уменьшают объем клетки, увеличивая отношение поверхности к объему. Другие очень крупные бактерии используют взъерошенную мембрану для внешнего поверхностного слоя. Это увеличивает площадь поверхности, что также увеличивает отношение поверхности к объему, позволяя клетке поддерживать высокую скорость воспроизводства.

Компоненты ячейки

Все клетки (бактериальные, архейные, эукариотические) имеют четыре общих компонента:

  • Цитоплазма цитоплазма представляет собой гелеобразную жидкость, которая заполняет каждую клетку, обеспечивая водную среду для химических реакций, протекающих в клетке. Он состоит в основном из воды, с некоторыми солями и белками.
  • ДНК — дезоксирибонуклеиновая кислота или ДНК — это генетический материал клетки, инструкции о способностях и характеристиках клетки. Этот полный набор генов, называемый геномом , локализован в области неправильной формы, известной как нуклеоид в бактериальных и архейных клетках, и заключен в мембраносвязанное ядро ​​ в эукариотических клетках.
  • Рибосомы — белковые фабрики клетки — это рибосомы .Состоящие как из РНК, так и из белка, есть некоторые явные различия между теми, которые обнаруживаются у бактерий / архей, и теми, которые обнаруживаются у эукариот, особенно с точки зрения размера и местоположения. Рибосомы бактерий и архей плавают в цитоплазме, в то время как многие эукариотические рибосомы организованы вдоль эндоплазматической сети, эукариотической органеллы. Рибосомы измеряются с помощью прибора Svedberg , который соответствует скорости осаждения при центрифугировании. Бактериальные / архейные рибосомы имеют показатель оседания 70S, в то время как эукариотические рибосомы имеют показатель 80S, что указывает как на их больший размер, так и на массу.
  • Плазменная мембрана — одна из внешних границ каждой клетки — это плазматическая мембрана или клеточная мембрана . (Плазматическую мембрану можно найти и в других местах, например, мембрану, которая связывает эукариотическое ядро, а термин «клеточная мембрана» относится именно к этой границе собственно клетки).Плазматическая мембрана отделяет внутреннее содержимое клетки от окружающей среды. Несмотря на то, что плазматическая мембрана не является прочным слоем, она участвует в нескольких важных для клетки процессах, особенно для бактерий и архей, которые обычно имеют только одну мембрану:
    • Действует как полупроницаемый барьер для входа и выхода избранных молекул. Он функционирует, чтобы впускать питательные вещества, выводить продукты жизнедеятельности и, возможно, не пропускать опасные вещества, такие как токсины или антибиотики.
    • Осуществляет метаболические процессы, участвуя в преобразовании света или химической энергии в удобную для использования форму, известную как АТФ. Это энергосбережение включает развитие протонной движущей силы (PMF) , основанной на разделении зарядов через мембрану, как в батарее.
    • «Общается» с окружающей средой, связываясь или принимая небольшие молекулы, которые действуют как сигналы и предоставляют информацию, важную для клетки. Информация может относиться к питательным веществам или токсинам в районе, а также к информации о других организмах.
Типичная прокариотическая клетка. Типичная эукариотическая клетка. Автор Mediran (собственная работа) [CC BY-SA 3.0], через Wikimedia Commons.

У эукариот есть многочисленные дополнительные компоненты, называемые органеллами, такие как ядро, митохрондрии, эндоплазматический ретикулум, аппарат Гольджи и т. Д. Все они связаны с мембраной. отсеки, в которых размещаются различные виды деятельности клетки. Поскольку каждая структура ограничена своей собственной плазматической мембраной, она предоставляет клетке несколько мест для выполнения мембранных функций.

Конструкция плазменной мембраны

Говоря о деталях плазматической мембраны, все становится немного сложнее, поскольку бактерии и эукариоты имеют одинаковую базовую структуру, в то время как археи имеют заметные различия. А пока давайте рассмотрим базовую структуру, а модификации и вариации архей будут рассмотрены в главе об архее.

Плазматическая мембрана часто описывается жидко-мозаичной моделью , которая учитывает движение различных компонентов внутри самой мембраны.Общая структура объясняется разделением отдельных веществ на основе их притяжения или отталкивания воды. Мембрана обычно состоит из двух слоев (бислоя) фосфолипидов, которые образуют основную структуру. Каждый фосфолипид состоит из полярной области, которая является гидрофильной, («водолюбивой») и неполярной области, которая является гидрофобной, («водобоязненной»). Фосфолипиды будут спонтанно собираться таким образом, чтобы поддерживать полярные области в контакте с водной средой вне клетки и цитоплазмой внутри, в то время как неполярные области изолированы посередине, как желе в сэндвиче.

Сами фосфолипиды состоят из отрицательно заряженной полярной головки , которая представляет собой фосфатную группу , соединенную глицериновой связью с двумя хвостами жирных кислот . Фосфатная группа является гидрофильной, в то время как хвосты жирных кислот гидрофобны. Хотя мембрана не считается особенно прочной, она в некоторой степени усилена наличием дополнительных липидных компонентов, таких как стероидов у эукариот и стеролоподобных гопаноидов у бактерий.В фосфолипидный бислой встроены и связаны различные белки с множеством функций. Белки, которые встроены в сам бислой, называются интегральными белками , в то время как белки, которые ассоциируются снаружи мембраны, называются периферическими белками . Некоторые из периферических белков прикреплены к мембране через липидный хвост, а многие связываются со специфическими интегральными белками для выполнения клеточных функций. Интегральные белки являются доминирующим типом, представляя около 70-80% белков, связанных с плазматической мембраной, в то время как периферические белки составляют оставшиеся 20-30%.

Структура плазменной мембраны.

Количество белка, составляющего плазматическую мембрану, по сравнению с фосфолипидом, зависит от организма. Бактерии имеют очень высокое соотношение белка к фосфолипидам, около 2,5: 1, в то время как эукариоты демонстрируют соотношение 1: 1, по крайней мере, в их клеточной мембране. Но помните, что у эукариот есть несколько плазматических мембран, по одной на каждую органеллу. Соотношение белков и фосфолипидов в их митохондриальной мембране составляет 2,5: 1, как и в плазматической мембране бактерий, что является дополнительным доказательством идеи о том, что эукариоты произошли от бактериального предка.

Ключевые слова

прокариот, эукариот, морфология, кокк, палочка, вибрион, спирилла, спирохета, плеоморфный, отношение поверхности к объему (S / V), цитоплазма, ДНК, геном, нуклеоид, ядро, рибосома, единица Сведберга, плазматическая мембрана, клетка мембрана, движущая сила протона (PMF), жидко-мозаичная модель, фосфолипид, гидрофильный, гидрофобный, полярная голова, фосфатная группа, глицериновая связь, жирнокислотный хвост, стероиды, гопаноиды, фосфолипидный бислой, интегральный белок, периферический белок.

Основные вопросы / цели

  1. Почему микробиологи ставят под сомнение традиционные представления о «прокариотах»?
  2. Каковы 3 основные формы бактерий ?
  3. Как микробы, принадлежащие к категории Eukaryotes vs. Бактерии / археи обычно различаются по размеру? Как размер влияет на ячейку? Какую роль играет соотношение поверхность: объем? Как клетки могут обойти ограничения, накладываемые соотношением поверхность: объем?
  4. Какими двумя способами бактерии могут адаптироваться к большим размерам? Приведите конкретные примеры.
  5. Каковы основные компоненты любой ячейки?
  6. Каковы роли плазматической мембраны?
  7. Что такое модель жидкой мозаики?
  8. Понять основную структуру фосфолипидов плазматической мембраны и роль, которую она играет в конструкции мембраны.
  9. Какие еще липиды находятся в плазматической мембране?
  10. Какие 2 категории белков находятся в плазматической мембране и чем они отличаются?
  11. Как фосфолипиды и белок объединяются, чтобы сформировать рабочую плазматическую мембрану?
  12. Какое значение имеет соотношение белка и фосфолипидов с точки зрения эволюции?
Исследовательские вопросы (НЕОБЯЗАТЕЛЬНО)
  1. Какая самая большая из когда-либо обнаруженных бактерий или архей? Какой самый маленький эукариот из когда-либо обнаруженных?

Прокариоты, эукариоты и вирусы Учебное пособие

Биологический проект > Клетка Биология > PEV > Прокариоты

Прокариоты, эукариоты и вирусы: руководство

Прокариоты

Характеристики прокариотических клеток.
Как упоминалось на предыдущей странице, прокариоты включают царства Монеры (простые бактерии) и архей. Проще говоря, прокариоты — это молекулы, окруженные мембраной и клеточной стенкой. Прокариотические клетки лишены характерной эукариотической субклеточной мембраны, заключенной в «органеллы», но могут содержать мембранные системы внутри клеточной стенки.

Прокариотические клетки могут иметь фотосинтетические пигменты, такие как цианобактерии («голубые бактерии»).Некоторые прокариотические клетки имеют внешние шиповидные жгутики для передвижения или волосы, похожие на пили, для прикрепления. Прокариотические клетки бывают разных форм: кокки (круглые), бациллы (палочки) и спириллы или спирохеты (спиральные клетки).

Бактерии и антибиотики

Бактерии Pseudomonas Клеточная стенка является мишенью для антибиотиков, а также для углеводов, которые наша иммунная система использует для обнаружения инфекции. Основная угроза для человечества — это устойчивые к антибиотикам штаммы бактерий, отобранные в результате чрезмерного использования антибиотиков.

Сочувствие к жизни бактерий

  • У вас в 0,001 раза больше ДНК, чем в эукариотической клетке.
  • Вы живете в среде, вязкость которой примерно равна асфальту.
  • У вас замечательный «моторчик» для плавания. К сожалению, ваш мотор может работать только в в двух направлениях и на одной скорости.Вперед вы двигаетесь в одном направлении со скоростью 30 миль в час. Ваш мотор наоборот заставляет вас переворачиваться или кувыркаться. Вы можете делать только одно или другое. Вы не можете остановиться.
  • Пока вы можете «учиться», вы делите каждые двадцать минут и должны возобновлять обучение.
  • Можно заниматься сексом с мужчинами, обладающими половым аппаратом для передачи генетических информация для восприимчивых женщин. Однако, поскольку вы оба едете со скоростью 30 миль в час, это сложно. найти друг друга.Более того, если вы мужчина, природа создала вам серьезную проблему. Каждый раз, когда вы спариваетесь с самкой, она превращается в самца. У бактерий «мужественность» инфекционное венерическое заболевание.
  • Кроме того, на довольно высоких частотах спонтанные мутации заставляют вас превращаться в женщину.
  • Эукариоты поработили некоторых из ваших «собратьев» для использования в качестве источника энергии. митохондрии и хлоропласты. Они также используют вас как инструмент в огромных усилиях. разбираться в генетике.Метод рекомбинантной ДНК разработан, чтобы использовать вас для их собственного блага. Не существует SPCA, который защитит вас.
  • Последний смех может быть твоим. Вы потратили три с половиной миллиарда лет на практику химическая война. Люди думали, что антибиотики положат конец инфекционным заболеваниям, но чрезмерное использование лекарств привело к селекции устойчивых к лекарствам бактерий. Они не понимаете, что это была только первая битва, и теперь война готова начаться.
  • Люди думают, что это их эпоха. Более правдивым было бы утверждение, что все мы живем в век бактерий.

Археи становятся все более понятными

Археон метаногенный, Metanococcus jannaschii :
  • находится на 3 км ниже, при 85 ° C.
  • содержит 1738 генов, 56% из которых являются новыми для науки.
  • имеет бактериоподобные гены и опероны
  • , но с эукариотическими системами обработки и секреции информации
  • и синтез эукариотического белка
Эти открытия представляют собой научный эквивалент открытия новый иллюминатор на Земле и открытие совершенно нового взгляда на Вселенную.Расшифровывая генетическую структуру архей, мы были поражены, обнаружив, что две трети генов не похожи ни на что, что мы когда-либо видели в биология раньше. Это ставит вопрос о том, являются ли археи отдельные и отличные формы жизни. -Доктор. Дж.

Leave A Comment