Сравнение прокариотической и эукариотической клеток – Прокариотические и эукариотические клетки: строение, отличия

Сходство и различия прокариотических и эукариотических клеток

Тема урока: «Сходство и различие в строении прокариотических и эукариотических клеток». Мы рассмотрим прокариот, к которым относятся бактерии и архебактерии, а также различия между прокариотами и эукариотами.

Все живые организмы, имеющие клеточное строение, делятся на две большие группы: прокариоты и эукариоты (Рис. 1).

Рис. 1. Разделение живых организмов (Источник)

Древнейшие на Земле организмы, не имеющие клеточного ядра, появившиеся около четырех миллиардов лет тому назад, называются прокариотами, то есть доядерными. В настоящее время они тоже распространены, обитают в воде, почве, воздухе, на покровах животных и растений, а также внутри них. Прокариоты освоили экстремальные места обитания (Рис. 2): горячие источники (они выживают и живут при температуре 70⁰ и выше), моря и соленые озера (галобактерии живут при солености около 30 %).

Рис. 2. Места обитания прокариот (Источник)

Форма бактерий чрезвычайно разнообразна: шаровидная, палочковидная и изогнутая (Рис. 3).

Рис. 3. Формы бактерий (Источник)

Размеры клеток большинства прокариот – от 0,2 до 10 микрометров, встречаются и карлики (нанобактерии и микоплазмы), размер которых – от 0,05 до 0,1 микрометра. Кроме этого, существуют и гиганты (макромонусы) с размерами до 10 микрометров. Средний размер клетки бактерии – около 1 микрометра. Размеры прокариот меньше размеров эукариот.

По сравнению с эукариотической, клетка прокариот выглядит гораздо проще (Рис. 4).

Рис. 4. Клетка прокариот и эукариот (Источник)

У прокариот нет ядра, единственная кольцевая молекула ДНК, находящаяся в клетках прокариот и условно называемая бактериальной хромосомой, находится в центре клетки, однако эта молекула ДНК не имеет оболочки и располагается непосредственно в цитоплазме.

Рассмотрим строение прокариотической клетки (Рис. 5).

Рис. 5. Строение прокариотической клетки (Источник)

Снаружи клетки прокариот, так же как и эукариотические клетки, покрыты плазматической мембраной. Строение мембран у двух этих групп организмов одинаковое. Клеточная мембрана прокариот образует многочисленные впячивания внутрь клетки – мезосомы. На них располагаются ферменты, обеспечивающие реакции обмена веществ в прокариотической клетке. Поверх плазматической мембраны клетки прокариот покрыты оболочкой, состоящей из углеводов, напоминающей клеточную стенку растительных клеток. Однако эта стенка образована не клетчаткой, как у растений, а другими полисахаридами – пектином и муреином. В цитоплазме прокариотических клеток нет мембранных органоидов: митохондрий, пластидов, ЭПС, комплекса Гольджи, лизосом. Их функции выполняют складки и впячивания наружной мембраны – мезосомы. В цитоплазме прокариот беспорядочно располагаются мелкие рибосомы. Цитоскелета в прокариотических клетках тоже нет, но иногда встречаются жгутики, которые способствуют передвижению бактерий. На поверхности бактериальной клетки находятся пили – белковые нити, с помощью которых бактерии присоединяются к субстрату или поверхности. Половые пили служат для обмена генетического материала между различными бактериями.

Фотосинтезирующие бактерии – цианобактерии, имеют в клетках фотосинтезирующие мембраны или тилакоиды, в которых содержатся пигменты, участвующие в процессе фотосинтеза (Рис. 6), такие как хлорофилл.

Рис. 6. Цианобактерия (Источник)

На тилакоидах содержатся пигменты, являющиеся вспомогательными при процессе фотосинтеза – фикобилины: аллофикоцианин, фикоэритрин и фикоцианин. Фикобилины образуют прочные соединения с белками (фикобилинпротеиды). Связь между фикобилинами и белками разрушается только кислотой.

В клетках прокариот откладываются и запасные питательные вещества, отложение или запас происходит в результате избытка питательных веществ, а потребление при недостатке питательных веществ. К запасным питательным веществам относятся полисахариды (крахмал, гликоген, гранулеза), липиды (гранулы или капли жира), полифосфаты (источник фосфора и энергии).

Большинство эукариот являются аэробами, то есть используют в энергетическом обмене кислород воздуха. Напротив, многие прокариоты являются анаэробами, и кислород для них вреден. Некоторые бактерии, называемые азотфиксирующими, способны усваивать азот воздуха, чего эукариоты делать не могут. Те виды прокариот, которые получают энергию благодаря фотосинтезу, содержат особую разновидность хлорофилла, который может располагаться на мезосомах.

В неблагоприятных условиях (холод, жара, засуха) многие бактерии образуют споры. При спорообразовании вокруг бактериальной хромосомы образуется особая плотная оболочка, а остальное содержимое клетки отмирает. Спора может десятилетиями находиться в неактивном состоянии, а в благоприятных условиях из нее снова прорастает активная бактерия (Рис. 7).

Рис. 7. Схема образования спор у бактерий (Источник)

Чаще всего прокариоты размножаются бесполым путем: ДНК удваивается, и далее клетка делится в поперечной плоскости пополам (Рис. 8). В благоприятных условиях бактерии способны делиться каждые 20 минут; при этом потомство от одной клетки через трое суток теоретически имело бы массу 7500 тонн! К счастью, таких условий в принципе быть не может.

Рис. 8. Размножение прокариот (Источник)

Половое размножение у прокариот наблюдается гораздо реже, чем бесполое, однако оно очень важно, так как при обмене генетической информацией бактерии передают друг другу устойчивость к неблагоприятным воздействиям (например, к лекарствам). При половом процессе бактерии могут обмениваться как участками бактериальной хромосомы, так и особыми маленькими кольцевыми двуцепочечными молекулами ДНК – плазмидами. Обмен может происходить через цитоплазматический мостик между двумя бактериями или с помощью вирусов, усваивающих участки ДНК одной бактерии и переносящих их в другие бактериальные клетки, которые они заражают.

Мы рассмотрели прокариотическую клетку, которая организована достаточно просто по сравнению с эукариотической клеткой, основным отличием которой является отсутствие оформленного ядра, кольцевая молекула ДНК располагается в цитоплазме свободно и не окружена ядерной оболочкой. В прокариотической клетке нет мембранных органелл, которые свойственны эукариотическим клеткам.

 

Список литературы

1. Беляев Д.К. Общая биология. Базовый уровень. – 11 издание, стереотипное. – М.: Просвещение, 2012.
2. Пасечник В.В., Каменский А.А., Криксунов Е.А. Общая биология, 10-11 класс. – М.: Дрофа, 2005.
3. Агафонова И.Б., Захарова Е.Т., Сивоглазов В.И. Биология 10-11 класс. Общая биология. Базовый уровень. – 6-е изд., доп. – Дрофа, 2010.

 

Дополнительные рекомендованные ссылки на ресурсы сети Интернет

1. Biobib.ru (Источник).
2. Cat.convdocs.org (Источник).
3. Bio-faq.ru (Источник).

 

Домашнее задание

1. Каково основное различие между прокариотическими и эукариотическими клетками?
2. Что такое бактериальная хромосома?
3. Как происходит половое размножение прокариот?

interneturok.ru

Сравнительная характеристика строения клеток прокариот и эукариот — энциклопедический справочник и словарь для студента от А до Я

Клетки прокариот

Клетки эукариот

Все организмы (за исключением внеклеточных форм жизни) делятся на эукариотов и прокариотов.

Все клетки животных, а также большинства растений и грибов имеют ядро и органеллы. Организмы, для которых характерны такие клетки, называют эукариотами, или ядерными организмами.

Другая группа ядра не имеет, как и многих органелл. На Земле прокариотов гораздо меньше, чем эукариотов. Эта группа старше, о чем свидетельствуем их название, ведь –про означает –до. Это название можно перевести как «доядерные».

Клетки прокариот

Клетки прокариот имеют намного более простое строение, по сравнению с клетками эукариот. Как уже было сказано, в этих клетках отсутствует ядро (которое заменяет нуклеотид, в состав которого входит лишь одна молекула ДНК), ядрышко, а так же хромосомы.

Отсутствие или наличие ядра в клетке—главные признак, по которому разделяют эукариот и прокариот.

Вмятины плазмолеммы—это единственные мембраны, которые есть в клетке прокариот. Из этого следует, что в прокариотических клетках нет ряда органелл, которые есть в эукариотической, среди них лизосомы, митохондрии, комплекс Гольджи, хлоропласты, эндоплазматическая сеть и вакуоли. Единственные органеллы, которые есть в клетке прокариот—рибосомы, но не такие, как в эукариотической клетке, а гораздо меньших размеров.

Прокариотические клетки имеют особое покрытие—плотную клеточную стенку, в состав которой входит особый полимер—муреин, молекула которого состоит из полисахаридные цепей, расположенных параллельно, скрепленных короткими пептидными цепями.

Так же в клетках прокариотов есть мезосомы—особые складки плазматической мембраны. Чтобы заменять те органеллы, которых в прокариотической клетке нет (хлоропласты, митохондрии и др.), эти клетки имеют окислительно-восстановительные ферменты (и особые пигменты у фотосинтезирующих прокариот), находящиеся на мембранах мезосом. Для доядрных характерно бесполое размножение, которое осуществляется делением клеток надвое.

Клетки эукариот

Строение этих клеток более сложное, но они обладают теми же структурными компонентами, что и клетки прокариот, и способны выполнять схожие задачи.

В этих клетках есть очень много мембран (в отличии от прокариотических), которые разделяют клетку на особые изолированные области—компартменты. Они нужны для проведения различных химических реакций, независимо друг от друга. У эукариотов есть все те органеллы, которых нет у прокариотов, и они, вместе с ядром, выполняют все функции клетки. Пластиды, митохондрии и ядро отделены от цитоплазмы с помощью двумембранной оболочки. Хранилищем для генетического материала служит ядро. Хлоропласты нужны для фотосинтеза (процесса, в котором солнечная энергии преобразуется в химическую энергию углеводов). Митохондрии нужны для получения необходимой для клетки энергии из белков, жиров и углеводов.

Все органеллы эукариотической клетки имеют мембранное происхождение, за исключением рибосом, хромосом и микротрубочек.

Есть два способа деления эукариотических клеток: мейоз (у гамет—половых клеток), и митоз (у соматических клеток).

Смотрите также:

Строение цитоплазмы

Комплекс Гольджи: строение и особенности 

sciterm.ru

1.Особенности строения клеток прокариот и эукариот

Прокариоты – древнейшие организмы, образующие самостоятельное царство. К прокариотам относятся бактерии, сине-зеленые «водоросли» и ряд других мелких групп.

Клетки прокариот не обладают, в отличие от эукариот, оформленным клеточным ядром и другими внутренними мембранными органоидами (за исключением плоских цистерн у фотосинтезирующих видов, например, у цианобактерий). Единственная крупная кольцевая (у некоторых видов – линейная) двухцепочечная молекула ДНК, в которой содержится основная часть генетического материала клетки (так называемый нуклеоид) не образует комплекса с белками-гистонами (так называемого хроматина). К прокариотам относятся бактерии, в том числе цианобактерии (сине-зелёные водоросли). Также к ним можно условно отнести постоянные внутриклеточные симбионты эукариотических клеток – митохондрии и пластиды.

Эукариоты (эвкариоты) (от греч. eu– хорошо, полностью иkaryon– ядро) – организмы, обладающие, в отличие от прокариот, оформленным клеточным ядром, отграниченным от цитоплазмы ядерной оболочкой. Генетический материал заключён в нескольких линейных двухцепочечных молекулах ДНК (в зависимости от вида организмов их число на ядро может колебаться от двух до нескольких сотен), прикрепленных изнутри к мембране клеточного ядра и образующих у подавляющего большинства (кроме динофлагеллят) комплекс с белками-гистонами, называемый хроматином. В клетках эукариот имеется система внутренних мембран, образующих, помимо ядра, ряд других органоидов (эндоплазматическая сеть, аппарат Гольджи и др.). Кроме того, у подавляющего большинства имеются постоянные внутриклеточные симбионты-прокариоты – митохондрии, а у водорослей и растений – также и пластиды.

2. Клетки эукариот. Строение и функции

К эукариотам относятся растения, животные, грибы.

Клеточной стенки у клеток животных нет. Она представлена голым протопластом. Пограничный слой клетки животных – гликокаликс – это верхний слой цитоплазматической мембраны, «усиленный» молекулами полисахаридов, которые входят в состав межклеточного вещества.

Митохондрии имеют складчатые кристы.

В клетках животных есть клеточный центр, состоящий из двух центриолей. Это говорит о том, что любая клетка животных потенциально способна к делению.

Включение в животной клетке представлено в виде зерен и капель (белки, жиры, углевод гликоген), конечных продуктов обмена, кристаллов солей, пигментов.

В клетках животных могут быть сократительные, пищеварительные, выделительные вакуоли небольших размеров.

В клетках нет пластид, включений в виде крахмальных зерен, крупных вакуолей, заполненных соком.

3. Сопоставление прокариотической и эукариотической клеток

Наиболее важным отличием эукариот от прокариот долгое время считалось наличие оформленного ядра и мембранных органоидов. Однако к 1970 – 1980-м гг. стало ясно, что это лишь следствие более глубинных различий в организации цитоскелета. Некоторое время считалось, что цитоскелет свойственен только эукариотам, но в середине 1990-х гг. белки, гомологичные основным белкам цитоскелета эукариот, были обнаружены и у бактерий. (Таблица 16).

Именно наличие специфическим образом устроенного цитоскелета позволяет эукариотам создать систему подвижных внутренних мембранных органоидов. Кроме того, цитоскелет позволяет осуществлять эндо- и экзоцитоз (как предполагается, именно благодаря эндоцитозу в эукариотных клетках появились внутриклеточные симбионты, в том числе митохондрии и пластиды). Другая важнейшая функция цитоскелета эукариот – обеспечение деления ядра (митоз и мейоз) и тела (цитотомия) эукариотной клетки (деление прокариотических клеткок организовано проще). Различия в строении цитоскелета объясняют и другие отличия про- и эукариот. Например, постоянство и простоту форм прокариотических клеток и значительное разнообразие формы и способность к её изменению у эукариотических, а также относительно большие размеры последних.

Так, размеры прокариотических клеток составляют в среднем 0,5 – 5 мкм, размеры эукариотических – в среднем от 10 до 50 мкм. Кроме того, только среди эукариот попадаются поистине гигантские клетки, такие как массивные яйцеклетки акул или страусов (в птичьем яйце весь желток – это одна огромная яйцеклетка), нейроны крупных млекопитающих, отростки которых, укрепленные цитоскелетом, могут достигать десятков сантиметров в длину.

По своей структуре организмы могут одноклеточными и многоклеточными. Прокариоты преимущественно одноклеточны, за исключением некоторых цианобактерий и актиномицетов. Среди эукариот одноклеточное строение имеют простейшие, ряд грибов, некоторые водоросли. Все остальные формы многоклеточны. Считается, что одноклеточными были первые живые организмы Земли.

Таблица 16

studfiles.net

Презентация по биологии на тему » Сравнение прокариот и эукариот» (9-11 класс)

Описание слайда:

Строение бактериальной клетки Клеточная стенка Плазматическая мембрана нить ДНК Рибосома Мезосомы Жгутики Капсула Цитоплазма Включения Бактериальная клетка ограничена оболочкой. Внутренний слой оболочки представлен цитоплазматической мембраной, над которой находится клеточная стенка , над клеточной стенкой у многих бактерий — слизистая капсула. Строение и функции цитоплазматической мембраны эукариотической и прокариотической клеток не отличаются. Мембрана может образовывать складки, называемые мезосомами. Они могут иметь разную форму (мешковидные, трубчатые, пластинчатые и др.). На поверхности мезосом располагаются ферменты. Клеточная стенка толстая, плотная, жесткая, состоит из муреина и других органических веществ. Внутреннее пространство заполнено цитоплазмой. Генетический материал представлен кольцевыми молекулами ДНК. Эти ДНК можно условно разделить на «хромосомные» и плазмидные. «Хромосомная» ДНК — одна, прикреплена к мембране, содержит несколько тысяч генов, в отличие от хромосомных ДНК эукариот она не линейная, не связана с белками. Зона, в которой расположена эта ДНК, называется нуклеоидом. Плазмиды — внехромосомные генетические элементы. Представляют собой небольшие кольцевые ДНК, не связаны с белками, не прикреплены к мембране, содержат небольшое число генов, принимающие участие в половом процессе (F-фактор). Плазмида, способная объединяться с хромосомой, называется эписомой. В бактериальной клетке отсутствуют все мембранные органоиды, характерные для эукариотической клетки (митохондрии, пластиды, ЭПС, аппарат Гольджи, лизосомы). В цитоплазме бактерий находятся рибосомы 70S-типа и включения. Функция рибосом: сборка полипептидной цепочки. У многих бактерий имеются жгутики и пили. Жгутики не ограничены мембраной, имеют волнистую форму и состоят из сферических субъединиц белка флагеллина. Эти субъединицы расположены по спирали и образуют полый цилиндр диаметром 10–20 нм. Жгутик прокариот по своей структуре напоминает одну из микротрубочек эукариотического жгутика. Пили — прямые нитевидные структуры на поверхности бактерий. Представляют собой короткие полые цилиндры из белка пилина. Пили служат для прикрепления бактерий к субстрату и друг к другу. Во время конъюгации образуются особые F-пили, по которым осуществляется передача генетического материала от одной бактериальной клетки к другой.

infourok.ru

Клеточная теория. Особенности строения прокариотических и эукариотических клеток. Основные положения современной клеточной теории.

Плазматическая мембрана	Избирательно регулирует обмен веществ между клеткой и внешней средой. Обеспечивает контакт с соседними клетками	Двойной слой фосфолипидов с пронизывающими его молекулами белков. На внешней поверхности расположены гликопротеины и гликолипиды.
Структура	Функция структуры	Строение и состав
Ядро	Регулирует клеточную активность. Содержит ДНК, хранящую информацию о специфической последовательности аминокислот в белке. Мембрана ядра через ЭПС связана с наружной мембраной	Ядерная мембрана, окружающая хромосомы. Хроматин, представляющий собой комплекс из ДНК и белка, кариоплазма
Хромосомы	Хранение и распределение генетической информации	Две хроматиды, соединенные в области центромеры. Состоят из ДНК и белка
Ядрышко	Сборка рибосомных субъединиц, синтез рРНК	РНК и белки
Митохондрии	Осуществление аэробного дыхания. Ответственны за синтез АТФ в ходе окислительного фосфорилирования. Синтезируют стероидные гормоны	Наружная и складчатая внутренняя плазматические мембраны. В кристах множество ферментов, участвующих в реакциях цикла Кребса
Рибосомы	Сборка белковых молекул	Две субъединицы (большая и малая), состоящие из белка и РНК
Эндоплазматический ретикулум	Транспорт веществ, связь органоидов клетки. На гранулярной ЭПС находятся рибосомы. Гладкая ЭПС содержит ферменты синтеза липидов	Одномембранная система каналов, трубочек, цистерн, полостей
Аппарат Гольджи	Преобразование, накопление, сортировка и упаковка белков и липидов. Образование секреторных пузырьков, транспортирующих продукты внутри клетки. Синтез полисахаридов и формирование первичных лизосом	Образован плоскими цистернами, состоящими из плазматических мембран. От краев цистерн отшнуровываются пузырьки
Лизосомы	Внутриклеточное переваривание макромолекул пищи, инактивация ферментов до выхода их в кислую среду	Одномембранные структуры, внешне напоминающие пузырьки и содержащие концентрированные гидролитические (в водной среде) ферменты. В большом количестве содержатся в лейкоцитах
Клеточная стенка	Опорная и защитная оболочка растительных клеток	Целлюлоза
Пластиды	Фотосинтез, запасание питательных веществ	Мембраны, хлорофилл, ксантофилл, каротиноиды, ДНК
Вакуоли	Запасание жидкости, питательных веществ у растений, пищеварение и выделение у животных	Мембраны, белки, жиры, углеводы, вода, соли
Микро-трубочки и микрофиламенты	Образование цитоскелета клетки, центриолей, базальных телец, жгутиков, ресничек; обеспечивают внутриклеточное движение, например митохондрий	Белковые субъединицы, образующие длинные тонкие структуры, образующие внутренний скелет клетки, помогающий сохранять ее форму
Реснички, жгутики	Перемещение клеток, формирование потоков жидкости у поверхности клеток.
Цитоплазма	Обмен веществ, перемещение клеточных структур, их объединение в систему	Гиалоплазма — водный раствор неорганических и органических соединений

kaz-ekzams.ru

2.4.1. Особенности строения эукариотических и прокариотических клеток. Сравнительные данные

2.4.1. Особенности строения эукариотических и прокариотических клеток. Сравнительные данные

Сравнительная характеристика эукариотических и прокариотических клеток.

Строение эукариотичеких клеток.

Функции эукариотических клеток. Клетки одноклеточных организмов осуществляют все функции, характерные для живых организмов – обмен веществ, рост, развитие, размножение; способны к адаптации.

Клетки многоклеточных организмов дифференцированы по строению, в зависимости от выполняемых ими функций. Эпителиальные, мышечные, нервные, соединительные ткани формируются из специализированных клеток.

ПРИМЕРЫ ЗАДАНИЙ

Часть А

А1. К прокариотическим организмам относится

1) бацилла 2) гидра 3) амеба 4) вольвокс

Поделитесь на страничке

Следующая глава >

info.wikireading.ru

СРАВНИТЕЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ЭУКАРИОТИЧЕСКОЙ И ПРОКАРИОТИЧЕСКОЙ КЛЕТКИ

ЗАНЯТИЯЕ 1.1.2

Морфология прокариот.  Методы выявления: окраска, микроскопия

 

Цель занятия:

Изучить морфологию прокариот; особенности ультраструктуры бактерий, функции отдельных структур; овладеть методами приготовления и окраски микропрепаратов.

 

Студент должен знать:

1. Основные формы и размеры бактерий.

2. Постоянные и непостоянные структуры бактериальной клетки.

Функциональное значение отдельных структурных компонентов.

3. Различия в структуре грамположительных и грамотрицательных бактерий.  

Химический состав. Функции.

4. Протопласты, сферопласты и L-формы бактерий.

5. Механизмы взаимодействия красителей с клеточной стенкой бактерий в

окраске по Граму.

6. Методы изучения микроорганизмов в нативном и окрашенном состоянии.

Простые и сложные методы окрашивания. Методы Грама, Циля-Нильсена,

Ожешко, Нейссера, Бурри-Гинса, Романовского-Гимза.

 

 

Студент должен уметь:

· приготовить нативные и фиксированные препараты

· окрасить препараты простым методом и методом Грама.

 

 

Студент должен владеть:

· методами микробиологических исследований с использованиеммедико-технической аппаратуры;

·  методом окраски бактерий по Граму

 

Работа № 1.Формы иразмерыпрокариот и эукариот

Цель: сравнить формы и размеры прокариот и эукариот на примере кишечной палочки,стрептококка, стафилококкаи грибов рода кандида(см. теоретическую справку).

Самостоятельная работа:микроскопировать готовые препараты-мазки, зарисовать, описать и сделать вывод.

Результат:

 

 

 

            Кишечная палочка

Результат:

 

               СтрептококкРезультат:

                                                                              

 

 

Кандидаи стафилококк

 

Вывод:

 

Работа № 2. Строение бактериальной клетки и структура клеточной стенки

Цель:изучить строение бактериальной клетки и структуру клеточной стенки бактерий; освоить технику приготовления фиксированных препаратов.

Самостоятельная работа:приготовить мазок из смеси культур стафилококка и кишечной палочки и окрасить по Граму (см. теоретическую справку). Оценить морфологические и тинкториальные свойства. Зарисовать, описать и сделать вывод.

Результат:

Вывод:

 

 

Работа № 3. Непостоянные структуры бактериальной клетки – жгутики.Техника приготовления нативных препаратов для изучения живой культуры бактерий.

Цель:выявить форму и характер подвижностибактерий.

Самостоятельная работа: по характеру движения микроорганизмов определить наличие и  расположение жгутиков.

                                                                                                                              

Препараты

                         «висячая» капля                        «раздавленная» капля  

                         вибрионы                                    кишечные палочки

Результат:

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Вывод:

 

Подпись преподавателя_________________________________________________________

Самостоятельная работа во внеурочное время

1. Дать определение:

а) морфологические свойства — __________________________________________________

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________б) тинкториальные свойства — ____________________________________________________

_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

2. Подписать постоянные и непостоянные компоненты бактериальной клетки (постоянные –синим цветом, непостоянные — красным)

Схема строения бактериальной клетки:

1. Дать характеристику перечисленных структурных компонентов бактериальной клетки, методы их выявления.

 

4. Подписать компоненты клеточной стенки Грам+ и Грам-бактерий, обозначенные стрелками

Схема строения клеточной стенки:

 

 

5.Охарактеризовать основные компоненты клеточной стенки (КС).

6. Описать основные различия двух типов клеточной стенки.

7. Медицинское значение проведенного анализа?

 

 

8. Заполнить таблицу:

СРАВНИТЕЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ЭУКАРИОТИЧЕСКОЙ И ПРОКАРИОТИЧЕСКОЙ КЛЕТКИ

Признак	Эукариоты	Прокариоты
1. Хранение генетической информации
2. Набор хромосом
2. Наличие органелл: — аппарат Гольджи —  ЭПС — лизосомы — рибосомы 80 S, место локализации — рибосомы 70 S, место локализации — митохондрии
4. Белоксинтезирующая система
5. Места синтеза АТФ
6. Наличие в клеточной стенке: а) пепдидогликана б) тейхоевых кислот в) ЛПС г) хитина или целлюлозы
7. Репродуктивные особенности

9. Заполнить таблицу:

ОСНОВНЫЕ ФОРМЫ БАКТЕРИЙ

Формы бактерий	Рисунок	Морфологические и тинкториальные свойства
Стрептококк
Пневмококк
Стафилококк
Менингококк, гонококк
Кишечная палочка
Бациллы
Клостридии

 

Подпись преподавателя_________________________________________________________

 

Теоретическая справка

к работе № 2     

 

Структурные компоненты бактериальной клетки, их функции методы выявления:

 

Постоянные компоненты	Функции	Метод выявления
Клеточная стенка   Гр + (пептидогликан, тейхоевые кислоты)   Гр – (ЛПС, пептидогликан, фосфолипиды, белки)	1) скелетная 2) защитная 3) рецепторная 4) антигенная 5) адгезивная 6) транспортная 7) нарушение синтеза клеточной стенки ведет к образованию L-форм	Световая микроскопия, окраска по Граму
ЦПМ (цитоплазматическая мембрана — двойной слой фосфолипидов с внедрёнными белками)	1) основной осмотический барьер 2) участвует в регуляции роста и синтезе компонентов клеточной стенки 3) транспорт питательных веществ в клетку и метаболитов из нее 4) инвагинации участков ЦПМ — мезосомы — содержат ферменты, обеспечивающие биологическое окисление	Электронная микроскопия
Мезосомы — производные ЦПМ	1) аналог митохондрий, обеспечивают синтез АТФ и процессы дыхания 2) участвуют в делении клетки 3) участвуют в спорообразовании	Электронная микроскопия
Цитоплазма — сложная коллоидная система, состоит из воды, растворимых белков	Обеспечивает функционирование всех органелл	Электронная микроскопия
Рибосомы – коэффициент седиментации 70S	Отвечают за биосинтез белка	Электронная микроскопия
Нуклеоид — двунитевая молекула ДНК, замкнута в кольцо, лишена мембраны	Носитель генетической информации, расположен в центральной зоне бактерий (одна хромосома)	Электронная микроскопия

 

Непостоянные компоненты	Функции	Метод выявления
Капсула — слизистая структура, прочно связана с клеточной стенкой (полисахариды или полипептиды)	1) защитная 2) антигенная 3) адгезивная	Световая микроскопия, окраска по Бурри, Бурри-Гинсу
Жгутики состоят из белка-флагеллина, являющимся Н-антигеном     Пили – состоят из белка	Обеспечивают движение бактерий     Пили 1-го порядка обеспечивают адгезию на поражаемой микробной клетке. Пили 2-го порядка – конъюгационные, обеспечивают перенос части генетического материала от донора к реципиенту	В препаратах «висячая капля», «раздавленная капля», при фазово-контрастной микроскопии   Электронная микроскопия
Плазмиды — дополнительные факторы наследственности в виде замкнутых колец ДНК с небольшой молекулярной массой	1) регуляторная – компенсация нарушений метаболизма ДНК клетки хозяина 2) кодирующая – внесение в бактериальную клетку новой генетической информации	Электронная микроскопия
Включения — гликоген, полисахариды, бета-оксимасляная кислота, полифосфаты (волютин) и др.	Запас питательных веществ	Световая микроскопия. Волютинвыявляют по Лёффлеру или Нейссеру
Спора — плотная многослойная оболочка, с большим содержанием кальция и липидов, низким содержанием воды. Образуют некоторые Гр+ палочки, из одной клетки образуется одна спора.	Сохранение генетической информации, при неблагоприятных условиях. Расположение споры: — субтерминальное — терминальное — центральное	Световая микроскопия, окраска по Ожешко.

 

 

Техника приготовления препаратов-мазков, их фиксация и окраска

Для количественного учета, изучения морфологии, выявления спор, капсул, органоидов, включений препарат-мазок необходимо зафиксировать и окрасить.

 

1 этап. Обезжирить стекло, протерев рабочую поверхность стекла мылом, которое затем удаляют салфеткой.

2 этап. Если микроорганизмы выращены на плотной питательной среде, то на обезжиренное стекло наносят каплю физиологического раствора и в нее вносят петлей небольшое количество материала, который распределяют тонким слоем на поверхности около 2 см².

3 этап. Мазок высушивают на воздухе и фиксируют. В процессе фиксации микробные клетки погибают, этим достигается безопасность работы с ними. Убитые микроорганизмы лучше воспринимают красители, чем живые. В фиксированном мазке клетки прикрепляются к стеклу и не смываются при последующей обработке.

Методы фиксации

 

Физический метод	Химический метод
Фиксация мазка над пламенем спиртовки в течение нескольких секунд мазком вверх	Мазок погружают в фиксатор на определенное время. В качестве фиксатора используют: этанол – 10-15 мин; ацетон – 5 мин; смесь Никифорова (этанол +эфир – 1:1) – 10-15 мин и др.

 

Методы окраски

 

Простые методы (ориентировочные)	Сложные методы (дифференцирующие)
1. Применяют для изучения морфологии микроорганизмов. 2. Окрашивают одним красителем анилино-вого ряда (основным или кислым): кислый фуксин, метиленовый синий, эозин, генциановый фиолетовый.	1. Применяют для изучения структуры клеток, дифференциации микроорганизмов. 2. Используют несколько красителей. Окраска по методу: Грама, Циля-Нильсена, Ожешко, Романовского-Гимза, НейссераГинса-Бурри и др.

 

Преимущественно для окраски микроорганизмов используют основные красители. Краситель наливают на поверхность мазка на определенное время, затем мазок промывают до тех пор, пока струи воды не станут бесцветными, осторожно высушивают фильтровальной бумагой. Если мазок правильно окрашен и промыт, то поле зрения абсолютно прозрачно, а клетки микробов интенсивно окрашены.

Окраска по Граму. Сущность метода

Метод основан на способности микроорганизмов удерживать образующийся при окраске комплекс генцианового фиолетового и йода. Это связано с особенностями строения и химического состава грамположительных и грамотрицательных бактерий. У грамположительных бактерий на поверхности клеток есть магниевые соли рибонуклеиновой кислоты, которые прочно связывают комплекс генцианового фиолетового с йодом и препятствуют его вымыванию спиртом. Кроме того, грамположительные бактерии имеют более выраженный пептидогликановый слой, в котором после обработки спиртом сужаются поры, что также делает невозможным вымывание красителя. В результате грамположительные бактерии окрашиваются в фиолетовый цвет.

У грамотрицательных бактерий отсутствуют магниевые соли рибонуклеиновой кислоты, пептидогликановый слой значительно тоньше, а размеры пор шире. Поэтому при обработке спиртом краситель легко вымывается, бактерии обесцвечиваются и при использовании дополнительного красного красителя грамотрицательные бактерии окрашиваются в красный цвет.

 

Методика окраски по Граму(этапы окраски по Граму представлены на стенде).

1. На фиксированный мазок наносят карболово-спиртовой раствор генциановогофиолетового на 1-2 минуты, затем краситель сливают.

2.  Наносят раствор Люголя на 1 мин.

3. Обесцвечивают препарат этиловым спиртом в течение 30-60 секунд до прекращения отхождения фиолетовых струек красителя.

4. Препарат промывают водой.

5. Мазок докрашивают водным раствором фуксина в течение 1-2 минут, промывают водой и высушивают фильтровальной бумагой.

 

Окраска по Цилю-Нильсену

Применяют для дифференциации кислотоустойчивых и некислотоустойчивых микроорганизмов. Кислотоустойчивость бактерий обусловлена повышенным содержанием в клеточной стенке и цитоплазме липидов, воска и оксикислот. Принцип основан на том, что кислотоустойчивые бактерии за счет содержания указанных веществ прочно связывают карболовый фуксин при нагревании (т.е. окрашиваются в красный цвет) и не обесцвечиваются кислотой. Некислотоустойчивые бактерии обесцвечиваются серной кислотой и при использовании дополнительного красителя — метиленового синего – окрашиваются в синий свет.

Методика окраски по Цилю-Нильсену:

1. На фиксированный препарат – мазок нанести карболовый раствор фуксина через полоску фильтровальной бумаги и подогреть до появления паров в течение 3-5 мин.

2. Снять бумагу, промыть мазок водой.

3. Нанести 5 % раствор серной кислоты на 1-2 мин до обесцвечивания.

4. Промыть водой.

5. Докрасить мазок водным раствором метиленового синего в течение 3-5 мин.

6. Промыть водой, высушить, микроскопировать.

 

Окраска по Ожешко

Метод основан на принципе окраски кислотоустойчивых бактерий. Отличие заключается в предварительной обработке микроорганизмов 0,5 % раствором соляной кислотой, что облегчает окраску спор карболовым фуксином. Споры кислотоустойчивы, поэтому красятся в красный цвет.

Методика окраски по Ожешко:

1. На нефиксированный мазок нанести 0,5 % раствор соляной кислотой и подогреть на пламени в течение 2-3 мин.

2. Кислоту слить, препарат промыть водой, просушить и фиксировать над пламенем. Затем окрасить по Цилю-Нильсену. Споры бактерий приобретают красный цвет, а вегетативные формы — синий.

Окраска по Романовскому-Гимзе

Методика окраски по Романовскому-Гимзе:

Краска Романовского-Гимзе состоит из метиленового синего, эозина и азура.

3. На мазок наносят рабочий раствор красителя (2 капли красителя на 1 мл дистиллированной воды) на 10-20 мин.

4. Препарат промывают водой и высушивают на воздухе.

Трепонемы окрашиваются в бледно-розовый цвет, боррелии — в фиолетовый цвет, лептоспиры — в розовый цвет. Сапрофитные (непатогенные) формы окрашиваются в синий цвет. Морфологию спирохет изучают также в живом состоянии в фазово-контрастном или темнопольном микроскопе. Хорошим методом выявления спирохет является серебрение по Морозову.

к работе № 3

 

Техника приготовления препаратов «висячая» и «раздавленная» капли

1 этап. Обезжирить стекло, протерев рабочую поверхность стекла мылом, которое затем удаляют салфеткой.

2 этап.

Препарат «раздавленная» капля

Препарат «висячая» капля

Если микроорганизмы выращены на плотной питательной среде, то на обезжиренное стекло наносят каплю физиологического раствора и в нее вносят петлей небольшое количество мате-риала для исследования. Затем на каплю накладывают покровное стекло таким образом, чтобы между ним и предметным стеклом не было пузырьков воздуха. Если культура выращена на жидкой питатель-ной среде, то для приготовления препарата используют пастеровскую пипетку, с помощью которой каплю культуры наносят на предметное стекло.

Препарат готовят аналогичным образом, но каплю культуры наносят на покровное стекло, которое затем накладывают на предметное стекло с лункой, края которой смазаны вазелином. Стекла склеиваются и получается герметически закрытая камера, в которой капля долго не высыхает.

 

studopedia.net