Podstawowe informacje o bakteriach

Bakterie stanowią główno grupę organizmów prokariotycznych,

komórka bakterii składa się z elementów podstawowych:

ściany komórkowej

błony cytoplazmatycznej

rybosomów i mezosomów

nukleoidu 

Nukleoid zawiera całkowitą informację genetyczną komórki i spełnia funkcję jądra, jego organizacja jest uproszczona w porównaniu z podobnymi komórkami eukariotycznymi. Nikleoid to podwójna nić DNA w postaci spiralnie skręconej ściśle upakowanej struktury zawieszonej bezpośrednio w cytoplazmie. 

Bakterie cechuje zdolność do szybkiego wzrostu i metabolizmu, dla większości kształty można sprowadzić do trzech podstawowych form: kulistej, cylindrycznej, spiralnej. Oprócz kształtu cechą charakterystyczną jest układ pojedynczych osobników, podstawowy układ ziarniaków zależy od liczby płaszczyzn podziału. Komórka macierzysta dzieli się na dwie identyczne komórki potomne, oddzielnie położone komórki bakterii tworzą: micrococcus

micrococcus

w parach diplococcus

całe ugrupowania to streptococcus

przy podziale e płaszczyznach mogą powstawać formy poczwórne: tetracoccus

8 komórek może utworzyć sześcian zwany sercina

gdy komórki dzielą się w trzech płaszczyznach, a podział zachodzi nierównomiernie w czasie tworzą się paciorkowce: staphylococcus.

W przypadku kształtu cylindrycznego komórki dzielą się w płaszczyznach prostopadłych do dłuższej osi i mogą tworzyć krótsze lub dłuższe łańcuszki, występują wyłącznie dwie formy:

- pałeczkiBacterium

- laseczki Bacillus

Pałeczki nie wytwarzają przetrwalników, laseczki tak!

 Bakterie mogą mieć też kształt spiralny: przecinkowce, śrubowce, krętki. Formy spiralne bakterii występują pojedynczo. 

Wymiary większość komórek bakterii mieszczą się w granicach od 1 do kilku mikrometrów, -- średnica form kulistych 0.5-1 mm

- średnica form pałeczkowatych <1mm długość 10mm

- z rodzaju spirillium osiągają długość 40mm

Niektóre bakterie – promieniowce – morfologią i sposobem rozmnażania przypominają grzyby strzępkowe. Budowa i skład chemiczny ścian komórek wskazuje na podobieństwo do bakterii gram dodatnich. Komórki promieniowców mają kształt prostych lub lekko zakrzywionych pałeczek o długości 10-50mm i średnicy 1-1,5mm. 

Kolonie promieniowców stanowią rozgałęziające się układy, komórki tworzą tzw pseudogrzybnie. Promieniowce wytwarzają antybiotyki, mają zapach żyznej gleby, która pochodzi od substancji zwanej geosiminą. Hodowla płytkowa promieniowców charakteryzuje się białymi zwartymi koloniami, które ciemnieją od spodu. 

Przetrwalnikowanie:

Zdolność do wytworzenia endospor (przetrwalników) mają głównie laseczki gram dodatnie, proces tworzenia się endospory zapoczątkowany jest brakiem odpowiednich substratów odżywczych. Bakterie wydzielają do takiego środowiska produkty przemiany materii, warunki w jakich żyją są niekorzystne, więc tworzą ona formy przetrwalne. Wytworzenie endospory może być spowodowane też  stworzeniem się komórki, proces powstania przetrwalnika poprzedza replikacja DNA nukleoidu. 

Rodzaje przetrwalników:

- Bacillus – wytwarzający się w komórce przetrwalnik nie zmienia kształtu komórki wegetatywnej (bakterie tlenowe)

- Clostridium – przetrwalnik zmienia kształt komórki wegetatywnej (bakterie beztlenowe) 

Jedna komórka wytwarza tylko jeden przetrwalnik, przetrwalnikowanie nie jest forma rozmnażania, formy przetrwalne mogą funkcjonować  w wysokich/niskich temperaturach lub wysokim pH ..etc.

Metoda barwienia Schaeffera-Fultona

barwienie bakterii Bacillus subtilis

  1. sporządzić rozmaz w kropli wody z bakterii hodowanych na skosie bulionowym
  2. wysuszyć rozmaz w powietrzu
  3. utrwalić w płomieniu palnika
  4. zalać preparat zielenią malachitową i ostrożnie podgrzać nad płomienia do uzyskania pary
  5. spłukać wodą nadmiar barwnika
  6. dobarwić fuksyną przez około 2-5 sekund
  7. spłukać nadmiar barwnika
  8. obserwować pod imersją

przetrwalniki barwią się na zielono-turkusowo, zaś wnętrze komórek wegetatywnych na różowo. 

Bakterie gram dodatnie

Ściana komórkowa bakterii gram dodatnich zbudowana jest z peptydoglikonu oraz warstwy plastycznej. Po wykonaniu kąpieli różniczkującej bakterie zatrzymują we wnętrz komórki kompleks z jodem (Lactococcus, Bacillus)

Bakterie gram ujemne

Cechuje je odmienna budowa ściany komórkowej, mają cienka warstwę peptydoglikanu. Wypłukują kompleks fioletu krystalicznego z jodem (Pseudomonas fluorescus, Eschierichia coli).

Barwienie metodą Grama

W metodzie tej komórki wybarwia się barwnikami zonadowymi takimi jak fiolet krystaliczny, a następnie traktuje płynem Lugola ( jod w jodku potasu). W wyniku oddziaływania fioletu krystalicznego z płynem Lugola w komórce powstaje kompleks tego barwnika z jodem. Zastosowanie acetonu z alkoholem powoduje u bakterii gram ujemnych odbarwienie, zaś u gram dodatnich zatrzymanie barwnika w komórkach. Odbarwione komórki dobarwia się barwnikiem kontrastującym – fuksyną, w celu ich uwidocznienia. 

Zasadnicze znaczenie ma oddziaływanie alkoholu na różną strukturę ścian komórkowych bakterii. Alkohol działający na wiele warstw peptydoglikanu w ścianie komórkowej bakterii gram dodatnich powoduje jej uszczelnienie przez denaturację peptydów i zamknięcie porów między poszczególnymi warstwami peptydoglikanu, w następstwie czego obserwuje się trwałe zatrzymanie barwnego kompleksu. 

Cienka ściana komórkowa bakterii gram ujemnych potraktowana alkoholem - ulega zniszczeniu warstwa plastyczna poprzez eliminację fosfolipidów, konsekwencją tego jest wymycie z komórek gram ujemnych barwnego kompleksu i późniejsze zabarwienie ich jedynie na kolor różowy pochodzący od fuksyny. 

Ruch

Bakterie dzielą się na ruchliwe i nieruchliwe. Najwięcej form ruchliwych spotyka się u bakterii o kształcie cylindrycznym i spiralnym. Bakterie kuliste z reguły są nieruchome. Zdolność do poruszania się wiąże się zazwyczaj z obecnością długich skręconych organelli ruchu zwanych rzęskami.

Komórka urzęsiona to komórka atrychalna

jedna rzęska – komórka monoatydralna

rzęski na obu biegunach – komórka ditrychalna

pęczek rzęsek na jednym biegunie – komórka lofotrychalna

pęczek rzęsek na obu biegunach – komórka amfitrychalna

urzęsienie na całej powierzchni komórki – komórka perytrychalna

Zdolność ruchu może być cechą przejściową np. u bakterii Bacillus subtilis. Ruchliwe laseczki spotyka się wyłącznie w młodej hodowli, natomiast e starszej ruch się nie pojawia, bądź jest bardzo znikomy. U innych bakterii np. Clostridium czy Pseudomonas fluorescens  ruch wykazują zarówno młode jak i starsze komórki. 

Metody hodowli bakterii

  1. Hodowla płynna (bulionowa) – widać zmętnienie pochodzące od biomasy, bakterie zbierają na dnie (np. Lactococcus); jałowa – klarowna; bakterie tlenowe i względnie beztlenowe.
  2. Hodowla na skosie – dodaje się do 2% agaru w celu zestalenia, gorącą płynną pożywkę wkładamy na podporze, tak aby probówka leżała po skosie. Widać zmętnienie drobnoustrojów– narośl, jałowa powierzchnia gładka. 
  3. Hodowla płytkowa (powierzchniowa, wgłębna) – używamy płytki Petriego, stosujemy kiedy chcemy ilościowo oznaczyć hodowlę drobnoustrojów w danym środowisku 

Dwie metody:

- wylewamy pożywkę na szalkę, czekamy, aż zastygnie i nanosimy na powierzchnię zawiesinę drobnoustrojów

- na pustą płytkę nanosimy drobnoustroje i zlewamy pożywką agarową o temp 45-50°C.

            4.  Hodowla na wysokim słupie pożywki – metoda fizyczna stosowana dla bakterii bezwzględnie beztlenowych. 

Zanurzamy długo igłę preparacyjną w wysokim słupie pożywki, w głębokich warstwach gdzie nie dochodzi tlen zagnieżdżają się bakterie, widać rozsadzenie słupa pożywki przez gazy wytwarzane przez drobnoustroje. 

          5.  Hodowla w pożywce z korkiem beztlenowym – metoda chemiczna dla bakterii bezwzględnie beztlenowych, 

Probówka z bakteriami zatkana jest korkiem beztlenowym: wata + KOH/NaOH + roztwór pirogallonu – mieszanina stanowi blokadę przed tlenem ze środowiska.

         6.  Hodowla na anaerostacie – metoda fizyczno-chemiczna dal bakterii bezwzględnie beztlenowych 

Hodowla w środowisku azotu lub CO2 w anaerostacie umieszczamy płytki Petriego.

W aparacie tym znajduje się saszetka zawierająca węglan sodowy i kwas organiczny co zapobiega wydzielaniu się CO2. Znajduje się tam również borowodorek sodu, który w kontakcie z wodą wydziela H2 , wodór reaguje z resztkami tlenu.

        7.   Hodowla w pożywkach z dodatkiem tkanki roślinnej i zwierzęcej – metoda fizyczna.

Funkcją elementu roślinnego lub zwierzęcego jest absorpcja tlenu ze środowiska, pożywka dodatkowo zalana jest warstwą parafiny, aby zapobiec dostępu tlenu zewnątrz. Tkanka zwierzęcą może być wątroba, tkankę rośliną uzyskuje się z zacieru ziemniaczanego. 

    8.   Hodowla symbiotyczna (metoda Fortnera) – metoda biologiczna 

Na jednej płytce jednocześnie wysiewamy obok siebie bakterie o różnych właściwościach np. tlenowe i beztlenowe przy czym najpierw rosną bakterie tlenowe, zaś później kiedy te pierwsze wykorzystają tlen – beztlenowe.

Piśmiennictwo:

Zdzisława Libudzisz (red.), Krystyna Kowal (red.), Zofia Żakowska (red.), Mikrobiologia techniczna tom 1, PWN Warszawa 2009

Mieczysław K. Błaszczyk, Mikrobiologia środowisk, PWN Warszawa 2010

Salyers Abigail A., Whitt Dixie D., Mikrobiologia. Różnorodność,chorobotwórczość i środowisko, PWNWarszawa 2010

Eligia M. Szewczyk ( red.), Diagnostyka bakteriologiczna, PWN Warszawa 2011

Weiner J., Życie i Ewolucja biosferyPWN 2006

W. Wronowska, Renata Godlewska, Elżbieta Jagusztyn-Krynicka, Wpływ bakteryjnych patogenów układu pokarmowego na szlaki apoptyczne komórek eukariotycznych, Postępy mikrobiologii, Tom 51 Nr 3 r. 2005, str. 270-280

red. Blanka Majda  

Komentarze

Nikt nie dodał jeszcze komentarza - bądź pierwszy!
Piszesz jako
Gość
captcha
Przepisz proszę tekst z obrazka powyżej

Film na dziś

Wydawca: Bio-Tech Media Sp. z o.o.
Współpracujemy z: grey_thumb_fit_company_profile_logo__1_ grey_thumb_labmind grey_thumb_biochic grey_thumb_gal_1_256501 grey_thumb_5947297__1_ grey_thumb_Getinge_Logo grey_thumb_asperbiotecho grey_thumb_amara-logo-male