2011Поверхн Структуры


Чтобы посмотреть презентацию с картинками, оформлением и слайдами, скачайте ее файл и откройте в PowerPoint на своем компьютере.
Текстовое содержимое слайдов презентации:

Факторы патогенности - поверхностные структуры бактерий СПбГУ2011 План лекции 1. Бактериальные L – формы и L – трансформация 2. Протопласты, сферопласты3. Бактериальная капсула 4. Адсорбция и адгезия бактерий – 1-й фактор патогенности 5. Бактериальная колонизация6. Бактериальные фимбрии7.Движение бактерий. Инвазия - 2-й фактор патогенности 8. Строение жгутиков9. Работа жгутиков10.Таксисы бактерий 1 вопрос. Бактериальные L – формы и L – трансформация L – формы бактерий – институт Листера.Бактериальные L – формы - это бактерии с разрушенной клеточной стенкой. При разрушении клеточной стенки может происходить L – трансформация или лизис. L – трансформация - потеря клеточной стенки с сохранением жизнеспособности бактерии. L – основные трансформирующие агенты: лизоцим и пенициллин. L – трансформирующие агенты вызывают потерю клеточной стенки без лизиса клетки. Электронная микрофотография L-форм бактерий Свойства L – форм бактерий L – формы плеоморфны, могут иметь форму нити, шара, кольца или другую неправильную форму.При потере клеточной стенки бактерии долгое время могут существовать и без нее. Раньше думали, что L – формы не способны к размножению. В настоящее время установлено, что в организме больных с хроническими заболеваниями (цистит, артрит и т.д.) L – формы способны к размножению. Колония бактерий в L – форме Морфология колоний L – форм Форма "яичницы-глазуньи".Включает клетки неправильной формы, часть которых проваливается в глубину ППС. Для выращивания L–форм на плотной питательной среде необходима сыворотка, стабилизация ЦПМ стеролами. Преимущество L–форм бактерий L–формы устойчивы ко всем агентам, действующим на клеточную стенку. После устранения воздействия фактора, вызвавшего трансформацию, L – формы способны реверсировать.L–формы - один из способов переживания бактериями неблагоприятных воздействий окружающей среды (действия АМП).В процессе эволюции у некоторых бактерий произошла окончательная потеря клеточной стенки и они превратились в микоплазмы – р. Mycoplasma. 2 вопрос. Протопласты, сферопласты Протопласты и сферопласты - бактерии шарообразной формы с разрушенной клеточной стенкой. Из Гр- бактерий образуются протопласты (на ЦПМ отсутствуют остатки клеточной стенки).Из Гр+ бактерий образуются сферопласты (на ЦПМ могут находиться остатки клеточной стенки).При изменении условий, протопласты и сферопласты могут либо лизироваться и погибнуть, либо восстановить клеточную стенку – регенерировать и вызвать рецидив заболевания. Протопласт – Гр-бактерия с разрушенной клеточной стенкой Поверхностные структуры бактерий- Все, что над бактериальной клеточной стенкой 3 вопрос. Бактериальная капсула Капсула – структурный компонент бактериальной клетки на поверхности клеточной стенки. К–АГ - капсульный антиген (материал капсулы). Капсулы клеток Clostridium sp. Световая микроскопия Увел. X 2200. Состав бактериальной капсулы 1.полисахариды (Streptococcus mutans)2. моносахариды и вода3. полипептид (Bacillus anthracis)4. полисахарид и полипептид5. целлюлоза Строение капсулы 1. Микрокапсула2. Капсулы3. Слизистые слои Ультратонкий срез клетки Shigella flexneri. Микрокапсула (гликокаликс). Ультратонкий срез бактериальной клеткиAcinetobacter sp. Ув. 40000. Капсула. Электронная микрофотография Бактериальных клеток в агрегатах слизи Функции капсулы 1. Защитная (Klebsiella pneumoniae, Streptococcus pneumoniae). 2. Антигенная – К-АГ - фактор патогенности (E.coli 70 разновидностей К-АГ). 3. Вещество капсулы определяет иммунологическую мимикрию (Yersinia pestis). 4. У роящихся бактерий (Proteus mirabilis) слизь способствует движению.5. Функция прикрепления к субстрату - адгезия (Streptococcus mutans). 4 вопрос. Адсорбция и адгезия бактерий – 1-й фактор патогенности бактерий Адсорбция – прикрепление в результате взаимодействия зарядов.Адгезия – прикрепление за счет белков-адгезинов и рецепторов (специфическое прикрепление). Адсорбция Прикрепление бактерий к различным поверхностям.Чем больше гидрофобность клеточной поверхности, тем легче бактерия прилипает к субстрату.Отрицательный заряд поверхности бактериальной клетки обусловливает адсорбцию. Адгезия - 1-й фактор патогенности Адгезия обусловлена капсулой, белками-адгезинами и рецепторами.Адгезия за счет белков-адгезинов и рецепторов - специфическое прикрепление.Адгезия - 1-й этап, определяющий весь дальнейший ход патологического процесса – 1-й фактор патогенности. Бактерии должны прикрепиться, прежде чем начнут развиваться в организме хозяина.После прикрепления они способны приступать к заселению и освоению данного ареала.Первым и определяющим колонизацию фактором, а в дальнейшем и течение всего патологического процесса является адгезия. 5 вопрос. Бактериальная колонизация Колонизация - заселение ареала или образование микробного сообщества. В модельных условиях лаборатории колонизация - рост бактерий в виде колоний (отдельных округлых образований).В естественных условиях рост бактерий происходит в виде биопленок (рост на поверхности ППС). Схема бактериальной колонизации(образование биопленок) Сканирующая электронная микроскопия Колонизация поверхности бактериальными клетками Actinomyces sp. Сканирующая электронная микроскопия Микроорганизмы в биопленке на поверхности зуба Сканирующая электронная микроскопия Биопленка на поверхности эпителия кишечника 6 вопрос. Бактериальные фимбрии. Синонимы: пили, ворсинки Адгезии, кроме капсулы и белков-адгезинов, способствуют фимбрии.Фимбрии - специализированные белковые структуры (пилин) на поверхности бактериальных клеточных стенок, обеспечивающие адгезию.Фимбрии - цилиндрические образования, как правило, цельные внутри, реже полые (конъюгативные).Средняя длина 4-10 нм, могут достигать длины до нескольких мкм. Ширина варьирует от 2 до 20 нм. У клеток может быть одновременно несколько типов фимбрий.Наряду с адгезией фимбрии выполняют ряд других функций. Электронограмма. Бактериальные фимбрии E. coli Палочковидная бактерия с фимбриями Ув. х15 000 Кокки с фимбриями Ув. х12 000 Классификация фимбрийФимбрии общего типа (к любым субстратам, контролируются геномом в составе хромосомы ). Фимбрии E.coli для прикрепления только к клеткам эпителия кишечник (контролируются плазмидами – внехромосомной ДНК). Фимбрии, определяющие повышенную способность к колонизации (Neisseria gonorrhoeae и N. meningitides). Фимбрии для прикрепления и перемещения по субстрату с целью его колонизации (Pseudomonas aeruginosa). Половые фимбрии (sex-pili) - передача генетического материала в процессе конъюгации. Половые фимбрии (sex-пили E. coli) 7 вопрос. Движение бактерий . Инвазия - 2-й фактор патогенности Движение бактерий происходит за счет жгутиков.Жгутики - поверхностные структуры, обеспечивающие движение.Подвижность синонимом жизни – неотъемлемое свойство всего живого на Земле. Движение обеспечивает проникновение (инвазию) вглубь организма-хозяина. Инвазия - 2-й фактор патогенности.Возможность движения повышает конкурентноспособность микроорганизмов. Позитивно окрашенные клетки E. coli Жгутики Типы движения 1. Подтягивающий тип движения – за счет фимбрий ( Pseudomonas aeruginosa). 2. Движение плавающего типа. Осуществляется в жидких средах за счет наружных жгутиков – V.cholerae.3. Движение по типу роения – по поверхности плотных питательных сред - Proteus vulgaris за счет наружных жгутиков по слизи.4. Движение в вязких средах за счет периплазматических жгутиков. Спирохеты – Treponema pallidum. Типы жгутикования 1. Монотрихиальный - единственный жгутик на полюсе – монотрих (Vibrio cholerae) Типы жгутикования 2. Лофотрихиальный - пучок на одном полюсе клетки –– лофотрих (р. Pseudomonas) Типы жгутикования 3. Амфитрихиальный - пучки жгутиков на двух полюсах – амфитрих (р. Spirillum). Типы жгутикования 4. Перитрихиальный - жгутики по всей поверхности клетки – перитрих (р. Salmonella). 8 вопрос. Строение бактериального жгутика Бактериальный жгутик – полая белковая структура спиралевидной формы (флагеллин). Жгутики можно опосредованно видеть в световой микроскоп (темнопольная микроскопия). Детали строения жгутика – видны только в электронном микроскопе. Строение бактериального жгутика крюк Базальное тело Три субструктуры жгутика 1. Нить (филамента) – пропеллер (за пределами клетки).2. Крюк - соединительная структура, обеспечивает соединение между мотором и нитью.3. Базальное тело (трансмембранный белок - мотор). Строение жгутика Гр- бактерий 1 — нить; 2 — крюк; 3 — базальное тело; 4 — стержень; 5 — L-кольцо; 6 — P-кольцо; 7 — S-кольцо; 8 — M-кольцо;9 — ЦПМ; 10 — периплазматическое пространство; 11 — пептидогликановый слой; 12 — наружная мембрана 1 субструктура – нить Нить жгутика – полый цилиндр из 11 овальных несократимых белков под углом 45° образуют трехмерную спираль – выполняет механическую функцию.Диаметр около 20 нм. Длина от 5 до 20 мкм. Mм белка флагеллина 25-70 кДа. Белковая структура - Н-АГ- жгутиковый антигенный комплекс. Формирование нити жгутика Ряды белков – в разном конформационном состоянии, за счет этого они соединяются и образуют спираль.Жгутик образуется в результате самосборки без затраты энергии.Увеличение длины жгутика происходит на конце нити. Новые молекулы белка проходят через полый цилиндр и присоединяются к дистальному концу жгутика.На конце нити есть шапочка (пробка), которая закрывает цилиндр, чтобы белки не выскочили из него. Вторая субструктура – крюк Нить присоединяется к крюку.Крюк находится за пределами клетки.Состоит из 20 молекул белка и еще 2-х белков. Крюк поддерживает нить. 3 субструктура - базальное тело (БТ) Крюк присоединяется к БТ, которое определяет работу нити жгутика. БТ–основной генератор движения жгутика. БТ встроено в клеточную стенку бактерии. БТ состоит из нескольких дисков. У Гр(-) бактерий – 4 диска. Гр(+) - 3 диска. Диски - белковые структуры. 9 вопрос. Работа жгутиков Жгутик вращается за счет движения крюка.Вращение крюка происходит за счет энергии движения протонов – протондвижущей силы (ПДС).Протоны Н+, проходя с внешней мембраны по системе дисков до нижнего СМ-диска, где находятся отрицательно заряженные АК, заряжают его белки положительно. При перескакивании протонов происходит поворот жгутика. После поворота с карбоксильных групп АК протоны уходят в цитоплазму.У бактерий могут быть разные типы жгутиков, работающие за счет Н+, или ионов Na+.Жгутик можно сравнить с электрическим мотором, но работающим на Н+, или ионах Na+, а не на электронах. Принцип работы жгутика Работа жгутиков Жгутик работает как винт или пропеллер.Скорость вращения крюка – 300 об/секСр. скорость движения – 100 мкм/секСамый быстрый пловец Vibrio cholerae- 72 cм/часВ сравнении с человеком - 100 км/час Направление движения бактерий Жгутики при плавании собираются в пучок и начинают вращаться против часовой стрелки.Затем происходит пробег бактерии, после чего жгутики начинают вращаться по часовой стрелке. При этом бактерия совершает небольшой кувырок. Направление движения – случайное. Частота кувырков и пробегов будет одинаковой, если условия среды не меняются. При изменении условий меняются параметры движения. Вращение бактерий и их жгутиков при движении Расположение жгутиков E.coli при движении: А – вращение жгутиков против часовой стрелкеВ – вращение жгутиков по часовой стрелке А В Кинез Реакция, проявляющаяся в изменении скорости плавания - кинез. Траектория кинеза – ломанная линия. 11 вопрос. Таксисы бактерий Плавание с определенной целью – поиск питательных субстратов или избегание действия неблагоприятных факторов.Целенаправленное передвижение - способность к таксису.Плыть в направлении более благоприятных условий – положительный таксис.Избегать неблагоприятных условий – отрицательный таксис.Таксис – ориентированное движение МО в направлении к аттрактанту и удаление от репеллента. Разновидности таксисов 1. хемотаксис – реакция на изменение концентрации растворенных веществ2. аэротаксис - кислорода3. осмотаксис - осмолярности4. фототаксис - освещенности5. термотаксис - температуры6. тигмотаксис – механического воздействия7. гальванотаксис – электрического тока8. магнитотаксис – магнитного поля Литература 1. В.М. Бондаренко, Т.В. Мацулевич. Дисбактериоз кишечника как клинико-лабораторный синдром. М.:ГЭОТАР-Медиа. 2007. 300 стр.2. А.И. Коротяев, С.А. Бабичев. Медицинская микробиология, иммунология и вирусология. СПб.:СпецЛит. 2000. 600 стр.3. А.С. Лабинская, Л.П., Блинкова, А.С. Ещина. Частная медицинская микробиология. М.:Медицина. 2005. 600 стр.4. А.В. Пиневич. Микробиология. Биология прокариотов. В 2-х том. СПб.:СПбГУ. 2007. 350, 330 стр.5. О.К. Поздеев. Медицинская Микробиология. М.:ГЭОТАР-Медиа. 2005. 765 стр.6. О.В. Рыбальченко, В.М. Бондаренко, В.П. Добрица. Атлас ультраструктуры микробиоты кишечника человека. СПб.:ИИЦ ВМА.2008. 112 стр. с ил. 7. Современная микробиология. Прокариоты. Под ред. Й.Ленгелера, Г. Древса, Г. Шлегеля. М.:Мир. 2005. в 2-х том. 655, 495 стр.

Приложенные файлы

  • ppt 26699142
    Размер файла: 4 MB Загрузок: 0

Добавить комментарий