Строение бактериальной клетки

Содержание

Слайд 2

Клетка - это структурно – функциональная и генетическая единица живого. Вне клетки жизни нет

Клетка

- это структурно – функциональная и генетическая единица живого. Вне клетки

жизни нет
Слайд 3

Протисты – это одноклеточные организмы

Протисты – это одноклеточные организмы

Слайд 4

ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ КЛЕТОК. В соответствии с процентным содержанием в клетке химические

ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ КЛЕТОК.

В соответствии с процентным содержанием в клетке химические элементы

делят на три группы:
1. Макроэлементы - основные элементы (органогены) – водород, углерод, кислород, азот. Их концентрация: 98 – 99,9 %. Они являются универсальными компонентами органических соединений клетки.
2. Микроэлементы – натрий, магний, фосфор, сера, хлор, калий, кальций, железо. Их концентрация 0,1%.
3. Ультрамикроэлементы – бор, кремний, ванадий, марганец, кобальт, медь, цинк, молибден,
селен, йод, бром, фтор. Их концентрация 0,001%.
Слайд 5

В состав любой клетки входят вода, белки, жиры, углеводы, нуклеиновые кислоты.

В состав любой клетки входят вода, белки, жиры, углеводы, нуклеиновые кислоты.

Слайд 6

Вода – важнейшая составная часть клетки, универсальная дисперсионная среда живой материи.

Вода – важнейшая составная часть клетки, универсальная дисперсионная среда живой материи.


Свойства воды:
1. Вода – диполь, имеющая частичные заряды, обладает полярностью
2. Молекулы воды образуют водородные связи
3. Вода – естественный растворитель для минеральных ионов и других веществ.
4. Вода – дисперсионная фаза коллоидной системы протоплазмы.
5. Участвует во многих ферментативных реакциях клетки и образуется в процессе обмена веществ.
6. Обладает большой теплоемкостью и теплопроводностью

Слайд 7

Функции воды: 1. Большинство биохимических реакций идет только в водном растворе,

Функции воды:
1. Большинство биохимических реакций идет только в водном растворе, многие вещества

поступают и выводятся из клеток в растворенном виде. Это характеризует транспортную функцию воды.
2. Вода обеспечивает реакции гидролиза (расщепление белков, жиров, углеводов под действием воды), гидратации, набухания.
3. Большая теплоемкость и теплопроводность воды способствует равномерному распределению тепла в клетке.
4. Благодаря силам адгезии (вода – почва) и когезии (вода – вода) вода обладает свойством капиллярности.
5. Несжимаемость воды определяет напряженное состояние клеточных стенок (тургор).
Слайд 8

Минеральные вещества 1. Соли диссоциируют на анионы и катионы, которые поддерживают

Минеральные вещества

1. Соли диссоциируют на анионы и катионы, которые поддерживают а) осмотическое

давление, б) кислотно-основное равновесие (баланс) клетки, в) обеспечивают буферность (постоянную слабощелочную реакцию) в клетке – за счет дигидрофосфат - иона H2PO4 (рН> 7,2 и гидрофосфат- иона HPO4 рН< 7.2)– фосфатный буфер. Вне клеток – бикарбонатная система H2CO3 (рН> 7.2 и HCO3. pH<7.2).
2. Влияют на активность ферментов. Неорганические ионы являются кофакторами для ферментов, обеспечивая их активацию.
3. Из неорганического фосфата в процессе окислительного фосфорилирования образуется АТФ – вещество, в котором запасается энергия, обеспечивающая процессы жизнедеятельности клетки.
4. Ионы калия, натрия, кальция участвуют в создании мембранных потенциалов.
Слайд 9

Органические элементы клетки Представлены белками, липидами, углеводами, нуклеиновыми кислотами.

Органические элементы клетки

Представлены белками, липидами, углеводами, нуклеиновыми кислотами.

Слайд 10

БЕЛКИ – нерегулярные полимеры, мономерами которых являются аминокислоты. Аминокислоты – амфотерные

БЕЛКИ – нерегулярные полимеры, мономерами которых являются аминокислоты. Аминокислоты – амфотерные

соединения, т.к. в молекуле присутствует одновременно и аминогруппа (основная) и карбоксильная (кислая) группа.
Слайд 11

Слайд 12

Слайд 13

Функции белков 1. Строительная – белки входят в состав клеточных мембран.

Функции белков

1. Строительная – белки входят в состав клеточных мембран.
2. Транспортная –

некоторые белки способны присоединять к себе различные вещества и переносить (доставлять) их из одного места клетки в другое. В состав клеточных мембран входят особые белки, обеспечивающие активный и строго избирательный перенос некоторых веществ и ионов из клетки и в клетку – осуществляется обмен с внешней средой.
3. Регуляторная функция – принимают участие в регуляции обмена веществ.
4. Защитная функция для бактерий, например, ферменты, разрушающие антибиотики (β-лактамаза).
5. Двигательная функция. Сократительные белки обеспечивают движение клеток и внутриклеточных структур: участвуют в движении жгутиков.
6. Сигнальная (рецепторная) функция. В поверхностную мембрану клетки встроены молекулы белков, способных изменять свою третичную структуру в ответ на действие факторов внешней среды. Так происходит прием сигналов из внешней среды и передача команд в клетку.
7. Каталитическая функция. Ускорение биохимических реакций под действием белков - ферментов. Конститутивные – ферменты, находящиеся в микробных клетках в постоянной концентрации. Индуцибельные – их концентрация возрастает при наличии субстрата
8. Энергетическая функция.
9. Запасающая функция.
10. Трофическая.
Слайд 14

ЛИПИДЫ (Жиры) Большая группа органических соединений, являющихся производными трехатомного спирта глицерина

ЛИПИДЫ (Жиры)

Большая группа органических соединений, являющихся производными трехатомного спирта глицерина и

высших жирных кислот. Поскольку в их молекулах преобладают неполярные и гидрофобные структуры, то они нерастворимы в воде, а растворимы в органических растворителях.
Слайд 15

Слайд 16

Слайд 17

Классификация липидов: 1. Простые липиды представляют собой спиртовые эфиры жирных кислот.

Классификация липидов:

1. Простые липиды представляют собой спиртовые эфиры жирных кислот. Жиры входят

в состав микробов, некоторых вирусов. Содержание жиров в биологических объектах может достигать 90%.
2. Сложные липиды. При гидролизе этих липидов образуются помимо спирта и кислот также и другие соединения. К ним относятся фосфолипиды (лецитины, кефалины и др.), гликолипиды и сфинголипиды выполняют рецепторную функцию в клеточных мембранах.
3. Жироподобные вещества.
4. Пигменты. Липохромы окрашивают колонии в желтый, золотистый (золотистый стафилококк).
Слайд 18

Функции липидов 1. Энергетическая функция – основная функция липидов. 2. Строительная

Функции липидов

1. Энергетическая функция – основная функция липидов.
2. Строительная функция. Жиры принимают

участие в образовании клеточных мембран. В составе мембран находятся в виде фосфолипидов, гликолипидов, липопротеидов.
3. Запасающая функция.
4. Защитно-механическая функция. Обеспечивают устойчивость к воздействию факторов окружающей среды.
5. Входят в состав липополисахаридного комплекса (ЛПС), определяющего токсические свойства микроорганизмов.
Слайд 19

УГЛЕВОДЫ, ИЛИ САХАРИДЫ.

УГЛЕВОДЫ, ИЛИ САХАРИДЫ.

Слайд 20

Классификация углеводов: Простые углеводы называют моносахаридами, т.к. они не гидролизуются. 1.

Классификация углеводов:

Простые углеводы называют моносахаридами, т.к. они не гидролизуются.
1. Моносахариды представляют собой

простые сахара с эмпирической формулой (СН2О)n. В зависимости от числа углеродных атомов в их молекуле различают триозы, тетрозы, пентозы (рибоза, дезоксирибоза, рибулеза), гексозы (глюкоза, фруктоза). В природе наиболее распространены пентозы и гексозы.
Наиболее распространены пентозы - рибоза, дезоксирибоза, входящие в состав РНК, ДНК, АТФ, глюкоза, фруктоза и галактоза – из гексоз. Глюкоза – первичный источник энергии для клеток.
Слайд 21

2. Олигосахариды – сахароподобные сложные углеводы, содержащие от 2 до 10

2. Олигосахариды – сахароподобные сложные углеводы, содержащие от 2 до 10 моносахаридных

остатков. Наиболее распространены дисахариды. Дисахариды – это сахара, образующиеся в результате конденсации двух моносахаридов (гексоз), с потерей молекулы воды. Их эмпирическая формула имеет вид С12Н22О11. Наиболее важными из этой группы являются сахароза, мальтоза, лактоза.
Слайд 22

3. Полисахариды образуются в результате конденсации большого числа молекул моносахаридов (гексоз)

3. Полисахариды образуются в результате конденсации большого числа молекул моносахаридов (гексоз) с

соответствующей потерей молекул воды. Их формула (С6Н10О5)n. Наибольшее биологическое значение имеют полисахариды крахмал, гликоген и целлюлоза.
Кроме полисахаридов, состоящих из полимеров гексоз, существуют более длинные молекулы, например, пептидогликан – муреин, являющийся компонентом клеточной стенки бактерий.
Слайд 23

Функции углеводов: 1. Энергетическая 2. Запасающая функция 3. Опорно-строительная функция. Углеводы

Функции углеводов:

1. Энергетическая
2. Запасающая функция
3. Опорно-строительная функция. Углеводы входят в состав клеточных

мембран и клеточных стенок. Олиго - и полисахариды входят в состав клеточной стенки бактерий.
4. Продукты промежуточного обмена углеводов используются для синтеза липидов, аминокислот. Углеводы входят в состав гликолипидов, гликопротеинов, нуклеотидов.
Слайд 24

Нуклеиновые кислоты являются нерегулярными биополимерами, мономерами которых являются нуклеотиды. Нуклеотид состоит

Нуклеиновые кислоты

являются нерегулярными биополимерами, мономерами которых являются нуклеотиды. Нуклеотид состоит

из: азотистого основания, сахара (пентозы) и остатка фосфорной кислоты. Различаются они азотистым основанием: аденин и гуанин – относят к пуринами; тимин, цитозин, урацил – к пиримидинам. Количество пуринов всегда равно количеству пиримидинов. (правило Чаргаффа).
Слайд 25

Сравнение прокариотической и эукариотической клеток

Сравнение прокариотической и эукариотической клеток

Слайд 26

Слайд 27

В бактериальной клетке выделяют три основных компонента: - оболочку, состоящую из

В бактериальной клетке выделяют три основных компонента:

- оболочку, состоящую из 1) плазматической

мембраны, отграничивающую клетку от окружающей среды, 2) клеточную стенку, 3) капсулу, выполняющую роль защитную, ассоциативную, патогенную.
- цитоплазму;
- генетический материал клетки.
Слайд 28

Строение мембраны

Строение мембраны

Слайд 29

Жидкостно-мозаичная модель мембраны, принятая в настоящее время, была предложена в 1972

Жидкостно-мозаичная модель мембраны, принятая в настоящее время, была предложена в 1972

году Г.Николсоном и С.Сингером. Она состоит из двух слоев фосфолипидов, распо-ложенных так, что гидрофобные хвосты находятся в центре, а их гидрофильные головки образуют поверхности билипидного слоя – внешнюю и внутреннюю. Белковые молекулы, погруженные в липидный слой, называются мембранными белками.
Слайд 30

Их дифференцируют на: - периферические (поверхностные) белки располагаются на поверхности липидного

Их дифференцируют на:

- периферические (поверхностные) белки располагаются на поверхности липидного слоя и

связаны с полярными головками липидных молекул электростатическими силами;
- интегральные, или трансмембранные белки пронизывают всю толщу мембраны так, что их гидрофобная часть погружена в гидрофобную зону билипидного слоя;
- полуинтегральные белки наполовину погружены в липидный слой, выступая наружу с одной какой – то поверхности мембраны. Они, как правило, выполняют рецепторные функции.
Слайд 31

функции мембранных белков: - транспортная (отдельных молекул); - каталитическая (ускорение реакций,

функции мембранных белков:

- транспортная (отдельных молекул);
- каталитическая (ускорение реакций, происходящих на мембранах);
- опорная (поддержание

структуры мембран);
- рецепторная (получение и преобразование сигналов из окружающей среды).
Слайд 32

Основные функции мембран: 1 Отграничительная (барьерная)- отделяют клеточное содержимое от внешней

Основные функции мембран:

1 Отграничительная (барьерная)- отделяют клеточное содержимое от внешней среды;
2 Регулируют обмен

между клеткой и средой;
3 Делят клетки на отсеки, или компартменты, предназначенные для тех или иных специализированных метаболических путей (разделительная);
4 Является местом протекания некоторых химических реакций (световые реакции фотосинтеза в хлоропластах, окислительное фосфорилирование при дыхании в митохондриях);
5 Обеспечивают связь между клетками в тканях многоклеточных организмов;
6 Транспортная - осуществляет трансмембранный транспорт.
7 Рецепторная - являются местом локализации рецепторных участков, распознающих внешние стимулы.
Слайд 33

Слайд 34

Мембранный транспорт

Мембранный транспорт

Слайд 35

Слайд 36

многочисленные инвагинации цитоплазматической мембраны, которые называются мезосомы, они связаны с нуклеоидом

многочисленные инвагинации цитоплазматической мембраны, которые называются мезосомы, они связаны с нуклеоидом

и участвуют в делении клетки, спорообразовании, и дыхании бактериальной клетки;
Слайд 37

Клеточная стенка содержит пептидогликан муреин, тейхоевые кислоты и определяет тинкториальные свойства

Клеточная стенка содержит пептидогликан муреин, тейхоевые кислоты и определяет тинкториальные свойства

микроорганизмов (способность к окрашиванию). В зависимости от количества муреина микроорганизмы делят на грам-позитивные и грам-негативные.
Слайд 38

Строение клеточной стенки

Строение клеточной стенки

Слайд 39

Слайд 40

Слайд 41

Слайд 42

Генетический материал нуклеоид, или генофор, представляющий собой замкнутую кольцевую двунитевую молекулу

Генетический материал

нуклеоид, или генофор, представляющий собой замкнутую кольцевую двунитевую молекулу ДНК,

прикрепленную в одной точке к цитоплазматической мембране; по аналогии с эукариотами эту молекулу называют хромосомной бактерией;
Слайд 43

плазмиды - автономно реплицирующиеся кольцевидные молекулы двунитевой ДНК (F-плазмиды), обеспечивающие конъюгационный

плазмиды - автономно реплицирующиеся кольцевидные молекулы двунитевой ДНК

(F-плазмиды), обеспечивающие конъюгационный перенос

между бактериями;
(R-плазмиды) - плазмиды лекарственной устойчивости,
Слайд 44

Ультраструктура бактериальной клетки

Ультраструктура бактериальной клетки

Слайд 45

Деление бактериальной клетки

Деление бактериальной клетки

Слайд 46

По количеству и расположению жгутиков выделяют: монотрихи – один жгутик у

По количеству и расположению жгутиков выделяют:
монотрихи – один жгутик у одного

полюса,
лофотрихи – много жгутиков у одного или обоих полюсов, амфитрихи – по одному жгутику на противоположных полюсах, перитрихи – жгутики расположены по периметру.
Слайд 47

Расположение жгутиков

Расположение жгутиков

Слайд 48

Пили, или фимбрии – ворсинки, расположенные на поверхности бактериальных клеток. Образованы

Пили, или фимбрии – ворсинки, расположенные на поверхности бактериальных клеток. Образованы

белком – пилином и служат для прикрепления бактерий к эукариотическим клеткам.
Слайд 49