Прокариоты

1.

Прокариоты
Сарсенова Е.А.
биолог НОЦ МКТ
2020 г.

2.

План занятия
1.Классификация живых организмов
2.Строение бактериальной клетки
3.Жизнедеятельность бактерий
4.Использование бактерий
5.Наука микробиология
6.Микробиологическая лаборатория

3.

Классификация живых организмов
Клеточные
формы жизни
Эукариоты
- Животные
- Растения
- Грибы
Прокариоты
- Бактерии
- Археи
Внеклеточные
формы жизни
Вирусы

4.

Трёхдоменная система Карла Вёзе (1977 г.)
Клеточные
формы жизни
Эукариоты
-
Бактерии
Животные
Растения
Грибы
Протисты (простейшие, водоросли,
грибоподобные организмы)
- Хромисты (организмы, чьи клетки
включают другую эукариотическую
клетку – нуклеоморф)
Археи

5.

6.

Строение бактериальной клетки
- Не имеет ядра
- Генетическая информация
представлена в виде нуклеоида и
плазмид, не связана с белками
- В состав клеточной стенки входит
пептидогликан (муреин)
- Мембранные органоиды
отсутствуют
- Рибосомы мелкие
- Микротрубочки отсутствуют –
цитоплазма неподвижна

7.

Рибосомы
- Рибосомы бактериальных клеток
маленькие

8.

Пили, фимбрии и жгутики
- Жгутики – тонкие нити из белка
флагеллина, закрученные по спирали,
являются органоидами движения
- Фимбрии служат для прикрепления клеток
- Пили могут быть органами передвижения
(пили 1го порядка) и органами сопряжения
(пили 2го порядка или F-пили)

9.

Генетическая информация бактериальной клетки
ДНК – материальная основа наследственности
Ген – участок ДНК, состоящий из тысяч пар нуклеотидов, несущий информацию о каком-либо признаке
У бактерий структурная генетическая единица – оперон
Оперон регулирует экспрессию (?) одного или группы генов

10.

Важно знать: гены прокариот непрерывные, прокариот - мозаичные

11.

Генетическая информация бактериальной клетки
Откуда берётся устойчивость к антибиотикам?

12.

Виды плазмид
Плазмиды – внехромосомные генетические элементы (содержат до 50 генов)
Основная функция плазмид - внесение в клетку новой генетической информации
(устойчивость к а.б., выделение токсинов и др. свойства)
Плазмиды
R-плазмида
F-плазмида
Плазмиды
бактериоциногенности
Плазмиды
патогенности
Плазмиды
биодеградации

13.

Плазматическая мембрана
- Строение как у эукариот
- Образует мезосомы (?)

14.

Клеточная стенка
- прочность, форма, барьер
- сохранение осмотического
давления
- антигенные свойства клетки

15.

Строение клеточной стенки
Бактерии
Грам-положительные
Грам-отрицательные

16.

Строение пептидогликана
Механизм действия некоторых антибиотиков

17.

Зачем нужно окрашивание бактерий?

18.

Окрашивание по Граму
1. Подготовка мазка
2. Фиксирование мазка
3. Окрашивание генциановым
фиолетовым (1-2 мин)
4. Окрашивание раствором Люголя (1-2
мин)
5. Промывка спиртом (96%)
6. Промывка водой
7. Окрашивание водным фуксином (1
мин)
8. Промывка, просушивание
https://www.youtube.com/watch?v=PvNkAPSAB1I

19.

Формы бактерий

20.

Спорообразование

21.

Движение
- С помощью жгутиков и пилей 1го
порядка
- Благодаря сокращению клеток
- При помощи выбрасывания слизи
https://www.youtube.com/watch?v=mSEMNkL2wO8

22.

Питание
- Фотосинтезирующие
- Хемосинтезирующие
(нитрифицирующие бактерии,
железобактерии)
- Гетеротрофные
- Сапрофиты (бактерии гниения и
брожения)
- Симбионты (азотфиксирующие
бактерии)
- Паразиты

23.

Дыхание
- Облигатные аэробы
- Олигатные анаэробы
- Факультативные
анаэробы
- Микроаэрофилы
- Аэротолерантные

24.

Систематика бактерий
1. Морфологические признаки
- Форма и размер отдельных клеток
- Взаимное расположение клеток
- Тинкториальные свойства (???)

25.

Систематика бактерий
2. Физиолого-биохимические признаки
- Отношение к кислороду
- Способ получения энергии
- Оптимальные условия роста
- Способность к усвоению различных
веществ
- Наличие ферментов
3. Молекулярно-генетические
признаки
- Состав оснований ДНК (% ГЦ-АТ)
- Степень гомологии ДНК
4. Хематаксономические признаки
- Химический состав соединений и
структур клетки

26.

Использование бактерий
Медицинского назначения:
• Антибиотики: стрептомицин, ауреомицин, нистатин, канамицин,
субтилин, грамицидин, полимиксин и д.р.
• Витамины: В12 (р. Propionibacterium.), рибофлавин (Clostridium).
• Ферменты: Амилазы – (бациллы), ДНК-полимеразы (Thermis aquaticus).
• Нормофлоры: ( Lactobacillus )
• Вакцины (от столбняка, дифтерии, коклюша и др.)
• Аминокислоты
Народно-хозяйственного назначения:
• Органические кислоты и спирты: уксусная кислота, молочная кислота,
этанол. (уксуснокислые бактерии, молочнокимслые бактерии)
• Микробные инсектициды
• Белок (цианобактерии)
• Полисахариды декстраны, ксантаны.
• Растворители: ацетон, этанол, изопропанол и n-бутанол (клостридии).
• Биогаз
• Фиксация атмосферного азота: азотобактер, ризобии, актиномицеты и др.
• Объект исследования и генетических манипуляций . E. coli. B. subtilis

27.

Микробиология – наука о
микроорганизмах
- Бактерии (0,2-2 мкм)
- Микроскопические
грибы (5-50 мкм)
- Простейшие (5-45 мкм)
- Вирусы (20-400 нм)

28.

Микробиологическая лаборатория
https://www.youtube.com/watch?v=gjvMJ9Gwet4

29.

Питательные среды
Питательные среды — это субстраты, на которых выращивают
микроорганизмы и тканевые культуры
Они применяются для диагностических задач, выделения и изучения чистых
культур микроорганизмов, получения вакцин и лекарств
— среды определенного и неопределенного состава;
— натуральные, полусинтетические и синтетические;
— основные, диагностические, элективные;
— плотные, полужидкие, жидкие, сухие, сыпучие.

30.

Асептика
Асептика – комплекс мероприятий,
направленных на предотвращение
попадания микроорганизмов в/на
поверхность из окружающей среды
или из окружающей среды в объект
Антисептика – уничтожение
микроорганизмов, находящихся в
контакте с макроорганизмом
Дезинфекция – уничтожение или
удаление микроорганизмов с/из
объектов (поверхностей)
Стерилизация – ПОЛНОЕ уничтожение
или удаление микроорганизмов из
объекта

31.

Естественные среды обитания
микроорганизмов
Почва
Организмы
человека и
животных
Вода
Растения
Воздух

32.

Основные причины контаминации
- Наличие постоянной и случайной
микрофлоры
- Несоблюдение персоналом правил
личной и производственной гигиены
- Несоблюдение правил поведения
- Возможное наличие у персонала
заболеваний (даже неинфекционной
природы, например, дисбиоз)
- Особенности характера/темперамент
- Отсутствие или неудовлетворительное
состояние технологической одежды

33.

Использование микроорганизмов
-
Продуценты или катализаторы
Объекты исследований
Объекты генетических манипуляций
Модельные объекты

34.

Использование грибов
Антибиотики: фумагеллин, пенициллин, гризеофульвин и др. (Penicillum,
Cefalosporium)
Витамины: группы В, эргостерол, каратиноиды (дрожжи)
Ферменты: амилолитические, протеолитические, пектолитические,
β-фруктофуранозидазы (Aspergillus, Mukor)
Нормофлоры: (Sacharamyces boulardii)
Органические кислоты и растворители, этанол, лимонная кислота, многоатомные
спирты (Aspergillus, Mucor, дрожжи)
Белок (дрожжи)
Полисахариды (дрожжи).
Аминокислоты
В качестве модельных объектов

35.

https://www.youtube.com/watch?v=5eKdZ0dVCCo