Движение бактерий

.

Среди бактерий есть как подвижные, так и неподвижные формы. К подвижным относятся многие палочковидные, некоторые кокки, все извитые формы бактерий, к неподвижным — большинство кокков и некоторые палочковидные бактерии. Большинство подвижных бактерий активно передвигаются только в жидкой среде. Органами движения бактерий служат жгутики — локомоторные структуры, длинные, тонкие нити белковой природы (белок флагеллин). Жгутики берут начало под ЦПМ и через поры мембраны и клеточной стенки выходят наружу. Длина их может во много раз превышать длину тела бактерии (от 3 до 20 мкм), а число варьироваться от 1 до 100. Наличие, число и расположение жгутиков на поверхности клетки имеют диагностическое значение (рис. 5).

Одни бактерии имеют один жгутик на одном (монотрихи) или обоих концах клетки (амфитрихи), у других жгутики располагаются пучками на одном или обоих концах клетки (лофотрихи), у третьих покрывают всю поверхность клетки (перитрихи).

Некоторые бактерии могут передвигаться и по плотному субстрату по типу скольжения, выделяя слизь. Специфический механизм передвижения существует у некоторых спирохет: в их клетках под клеточной стенкой проходит осевая нить, представляющая собой систему из внутриклеточных жгутиков, за счет сокращения которых и происходит перемещение клетки.

Расположение жгутиков у подвижных форм бактерий

Рис. 5. Расположение жгутиков у подвижных форм бактерий: о — монотрих; б — амфитрих; в — лофотрих; г — перитрих

Образование эндоспор

.

Способностью к образованию эндоспор (внутренних спор) обладают лишь некоторые палочковидные грам- положительные бактерии. Поскольку в каждой клетке образуется только одна спора, то спорообразование является не способом размножения, а покоящейся стадией клетки, обеспечивающей ее выживание в неблагоприятных условиях. Спорообразование происходит при недостатке в среде питательных веществ (углерода и азота), накоплении токсичных продуктов обмена веществ или при несоответствии температуры, влажности и pH оптимальным значениям для развития бактерий данного вида. Однако спорообразование не является обязательной стадией развития спорообразующих бактерий.

Различают три типа спорообразования (рис. 6): бациллярное, клостридиальное и плектридиальное. Бациллярный тип спорообразования свойственен представителям рода Bacillus, клостриди- альный и плектридиальный типы спорообразования — бактериям рода Clostridium. Формирование споры начинается с накопления белкового материала, обезвоживания и уплотнения цитоплазмы с ядерным веществом в так называемой спорогенной зоне клетки. Образуется протопласт споры, постепенно отделяющийся от протопласта материнской клетки с помощью образующейся многослойной споровой оболочки (внутренняя, наружная и экзоспо- риум), под которой затем формируются кора (кортекс) и стенка споры (рис. 7).

Кора споры по химическому составу сходна с клеточной стенкой вегетативной клетки. При спорообразовании происходит накопление специфического вещества — дипиколиновой кислоты, отсутствующей в вегетативной клетке, а также ионов кальция. Процесс спорообразования протекает несколько часов. Когда спора

Типы спорообразования у бактерий

Рис. 6. Типы спорообразования у бактерий: а — бациллярный; 6 — кпостридиальный; в — плектридиальный

Схема строения бактериальной споры

Рис. 7. Схема строения бактериальной споры:

1 — нуклеоид; 2 — цитоплазма; 3 — внутренняя мембрана; 4 — кортекс; 5 — наружная мембрана; б — многочисленные покровы; 7 — экзоспориум

сформируется, оболочка и остальные части клетки разрушаются и спора освобождается.

Зрелые споры чрезвычайно устойчивы к действию температуры. Например, споры возбудителя тяжелого пищевого отравления ботулизма Clostridium botulinum выдерживают нагревание до 100°С в течение 5—6 ч. Споры выносят высушивание, действие ультрафиолетовых лучей, токсичных веществ и т.п. Устойчивость спор связана с тем, что их покровы труднопроницаемы, в них содержится много липидов, а активность ферментов подавлена. Высокая термоустойчивость спор обусловливается низкой концентрацией в них воды, что предохраняет белки от денатурации при высоких температурах, однако особое значение имеет именно дипиколиновая кислота, которая образует с кальцием и пептидами хелатный комплекс, придающий спорам устойчивость к высокой температуре.

Споры бактерий могут сохранять жизнеспособность десятки и даже сотни лет. Попав в благоприятные условия, спора прорастает.

Процесс превращения споры в вегетативную клетку начинается с поглощения ею воды и набухания. При этом происходят глубокие физиологические изменения: усиливается дыхание и активизируются ферменты. В этот же период спора теряет свою термоустойчивость. Затем внешняя оболочка ее разрывается, и из образовавшейся структуры формируется вегетативная клетка.

Порчу пищевых продуктов вызывают лишь вегетативные клетки бактерий. Зная факторы, способствующие образованию спор у бактерий, и факторы, которые вызывают их прорастание в вегетативные клетки, можно выбрать оптимальный способ обработки продуктов и предотвратить их порчу.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >