Zarodniki bakteryjne, struktura, formacja

Zarodniki bakteryjne Są to struktury oporności prokariotycznej wytwarzane przez bakterie do wspierania i przetrwania w niekorzystnych warunkach środowiskowych. Gdy warunki środowiskowe są sprzyjające, powodują nową osobę.

Synteza zarodników bakteryjnych jest podawana w procesie zwanym sporulacją. Sporylacja jest stymulowana przez brak składników odżywczych (źródła węgla i azotu) w środowisku, w którym żyją niektóre rodzaje bakterii.

Fotografia mikroskopowej obserwacji eubakterii i jej zarodników farbowanych na zielono (źródło: Doc. Rnd. Josef Reischig, CSC. /CC BY-SA (https: // creativeCommons.Org/licencje/by-sa/3.0), przez Wikimedia Commons)

We wszystkich ekosystemach biosfery znajdujemy wiele różnych gatunków bakterii, a większość produkuje zarodniki. Bakterie są organizmami prokariotycznymi, to znaczy charakteryzują się mikroskopijnymi jednokomórkowymi, pozbawionymi wewnętrznych organelli błoniastych i posiadania ściany komórkowej, między innymi.

Nasza ogólna wiedza na temat bakterii jest to, że są to środki powodujące wiele chorób (czynniki etiologiczne), ponieważ są one w stanie proliferować w innych żywych organizmach, powodując infekcje i destabilizację funkcjonowania układu fizjologicznego.

Dlatego wiele protokołów sterylizacji branż ludzkich, głównie z przemysłu farmaceutycznego, rolniczego i spożywczego, koncentruje się na zmniejszaniu, kontrolowaniu i eksterminacji tych mikroorganizmów i ich zarodnikach powierzchni produktów sprzedawanych na różnych rynkach.

[TOC]

Charakterystyka zarodników bakteryjnych

Bacillus anthracis zarodniki, powodujące chorobę wąglika

Wytrzymałość

Zarodniki bakteryjne są wyjątkowo odpornymi strukturami, zaprojektowanymi do wspierania różnych rodzajów „stresu” środowiskowego, takich jak wysokie temperatury, odwodnienie, promieniowanie słoneczne lub obecność różnych związków chemicznych.

Warstwy

Zazwyczaj zarodniki bakteryjne są owinięte w 6 różnych warstwach; Chociaż mogą one różnić się w zależności od gatunku bakterii. Te 6 warstw to:

• Exosporium (u niektórych gatunków warstwa ta nie jest obecna)
• Zewnętrzna warstwa zarodnika
• Wewnętrzna warstwa zarodnika
• Kora
• Ściana komórkowa zarodka
• Błona komórek zarodkowych osocza

Może ci służyć: Cryptosporidium parvum: Charakterystyka, cykl życia, choroby

składniki

Wewnątrz każdego zarodka bakteryjnego istnieją wszystkie podstawowe elementy, które tworzą podobną osobę (jeśli nie identyczną) z tym, który dał początek. Te elementy wyróżniają się:

• RNA różnych typów, niezbędne do ustanowienia nowej komórki bakteryjnej. Niektóre z nich to między innymi rybosomalny RNA, transfer RNA, komunikator RNA.
• Genomowy DNA, z informacjami genetycznymi w celu „określania” wszystkich struktur i funkcji komórki. Zarodniki mogą również mieć DNA w osoczu, który jest pozakromosomowym DNA.
• Wapń, mangan, fosfor i inne jony i kofaktory do prawidłowego funkcjonowania enzymów, a także do utrzymania homeostazy komórkowej przyszłej jednostki.

Rozmnażanie bezpłciowe

Zarodniki są uważane za bezpłciową formę rozmnażania, ponieważ wiele razy warunki stają się niekorzystne z powodu nadmiernego wzrostu populacji i bakterii, które postrzegają bodziec niedoboru zasobów rozpoczyna.

Ważne jest, aby zrozumieć, że wszystkie zarodniki bakteryjne powodują genetycznie identyczne osoby z tym, które nadały im pochodzenie, aby były uważane za formę rozmnażania bezpłciowego, jest całkowicie ważna.

Struktura

Prototyp

W najbardziej wewnętrznej części zarodników bakteryjnych jest protoplast, znany również jako „jądro zarodników” lub „komórka zarodkowa”.

Zewnętrzna struktura zarodnika została zaprojektowana z pierwotną funkcją ochrony protoplastu, w której cytoplazma, cząsteczki DNA i RNA, białka, enzymy, kofaktory, jony, cukry itp., które są niezbędne do metabolicznego utrzymania bakterii.

Membrana komórkowa

Pierwszą warstwą otaczającą protoplast jest błona komórkowa, złożona z lipidów i białek. Ma wiele wyspecjalizowanych struktur w interakcji z zewnętrznymi osłonami, aby dostrzec bodźce środowiska otrzymanego przez te.

Reprezentatywny schemat bakteryjnego zarodnika. Pokazane są różne „warstwy”: exosporium, osłony (tunik), kora, ściana zarodnika, membrana, cytosol i DNA (źródło: Videobiotechno/cc by-SA (https: // creativeCommons.Org/licencje/nabrzeże/4.0) Via Wikimedia Commons)

Ściana komórkowa

Zarówno wewnętrzna, jak i zewnętrzna ściana komórkowa, które są warstwami poprzedzającymi błonę komórkową, mają typową strukturę ściany komórkowej bakterii: składają się głównie z heteropolisacharydu zwanego peptydoglikanem (N-Glikozamina i acetyl kwasowy N-murmica acetyl).

Może ci służyć: azospirillum

Kora

Pokrycie ścian, o których wspominamy, to kora, która składa się z dużych łańcuchów peptydoglikanu (o proporcji od 45 do 60 % zgrywających odpadów).

Na korze znajdują się wewnętrzna i zewnętrzna warstwa zarodników bakteryjnych, złożona z białek o wyspecjalizowanych funkcjach do dezaktywacji enzymów i toksycznych środków chemicznych, które mogą uszkodzić zarodniki. Dwa z najliczniejszych enzymów w tej warstwie to dysmutaza i katalaza oprzodności.

Exosporium

Exospor (który nie jest wytwarzany przez wszystkie gatunki) powstaje przez białka i glikoproteiny, które blokują dostęp dużych białek, takich jak przeciwciała, na przykład. Uważa się, że warstwa ta znajduje się w bakteriach, które zależą od patogennego charakteru, aby przetrwać.

Tworzenie zarodników bakteryjnych

Mikroskopowy obraz Bacillus subtilis. Niezmienione owalne struktury to zarodniki. Źródło: Y także (oryginalny przesyłanie)/cc by-s (http: // creativeCommons.Org/licencje/by-sa/3.0/)

Powstawanie zarodników zaczyna się, gdy komórki bakteryjne aktywują drogę genetyczną, która kontroluje funkcje sporulacji. Geny te są aktywowane przez czynniki białka i transkrypcji, które wykrywają zmiany środowiskowe (lub „korzystne” do „niepożądanego” przejścia).

Klasyczny model zastosowany do badania tworzenia się bakteryjnego jest obserwowany w Bacillus subtilis, który jest podzielony na 7 etapów. Jednak tworzenie zarodników u każdego gatunku bakteryjnego ma swoje osobliwości i może obejmować mniej więcej kroki.

Etapy sporulacji mogą być łatwo znaczące, za pomocą mikroskopu i obserwując komórki rosnące w środowiskach z niedoborami składników odżywczych. Możemy opisać te etapy mniej więcej w następujący sposób:

Ten 1: wzrost komórek

Komórka zwiększa objętość cytozolową co najmniej trzy razy w stosunkowo krótkim okresie.

Może ci służyć: Yersinia pestis: Charakterystyka, morfologia, choroby

Etap 2: Duplikacja bakteryjnego DNA

Współpracuje ze wzrostem objętości cytozolowej, genom bakterii powiela się przez mitozę. Pod koniec miitozy genom „matczyny” wyrównuje jeden z biegunów komórki, podczas gdy „syn” lub wynikowy genom jest wyrównany w kierunku przeciwnego bieguna.

Etap 3: Podział błon komórkowych

Membrana komórkowa zaczyna ograniczać bardzo blisko bieguna, w którym znajduje się genom „syna” wytwarzany podczas mitozy. Ten skurcz kończy się izolowaniem genomu wynikającego z reszty cytosolu komórkowego.

Etap 4: Ewaginacja membrany drugiej komórki (tworzenie się przednich)

Segment utworzony przez ograniczoną błonę komórkową jest wzmacniany przez inną część błony komórkowej, tworząc podwójną błonę i powodując niedojrzały zarodniki znane jako „Foreempora”.

Etap 5: Tworzenie kory

Komórka bakteryjna zwiększa wytwarzanie odpadów kwasu szumu. Są one skierowane na powierzchnię, która obejmuje FREempora, generując dodatkową warstwę ochrony. Po zakończeniu utworzenia tej warstwy Forempora nazywa się Exospore.

Etap 6: Pokryty wewnętrzne i zewnętrzne zarodników

Wzrost wytwarzania kwasu szmmonowego ma również na celu utworzenie dwóch warstw podobnego składu peptydoglikanu do ściany komórkowej bakterii. Te dwie warstwy utworzą wewnętrzną i zewnętrzną pokrycie Exospora i przekształcą ją w endospora.

Etap 7: Wydanie Endospapora

Ostatnim krokiem sporulacji lub powstawania zarodników jest wyzwolenie. Ściana komórkowa, membrana i wszystkie okładki komórki „matki” Lisan i uwalniają endospora już dojrzewają do środowiska.

Bibliografia

1. Madigan, m. T., & Martinko, J. (2005). Brock Biology of Microorganizm, 11. EDN.
2. Matthews, k. R., Kniel, k. I., & Montville, t. J. (2019). Mikrobiologia żywności: wprowadzenie. John Wiley & Sons.
3. Setlow, s. (2011). Odporność bakteryjnych sporas. W Odpowiedź na stres, bakteryjne, drugie wydanie (PP. 319-332). American Society of Microbiology.
4. Setlow, s. (2013). Odporność bakteryjnych sporów na środki chemiczne. Russell, Hugo i Ayliffe's, 121-130.
5. Tortora, g. J., Funke, ur. R., Sprawa, c. L., & Johnson, t. R. (2004). Mikrobiologia: wprowadzenie (Tom. 9). San Francisco, Kalifornia: Benjamin Cummings.