Как происходит размножение бактерий при благоприятных условиях

Споры и спорообразование в жизни бактерий

  • Какие бактерии способны к спорообразованию
  • Спорообразование у бактерий
  • Характеристика споры бактерий
  • Устойчивость спор
  • Вид, форма и расположение спор у бактерий
  • Колпачки на спорах
  • Параспоровые тельца
  • Прорастание спор

Бактерии в процессе эволюции приспособились к выживанию в самых неблагоприятных условиях окружающей среды и сохранили наследственную информацию путем образования спор. Споры бактерий образуются внутри клетки. Весь процесс прорастания (спорообразование) длится 18 — 20 часов. В ходе этого процесса в клетке бактерии изменяется целый ряд биохимических процессов. В спорообразном состоянии бактерии могут находиться длительное время — сотни лет. При благоприятных условиях внешней среды споры прорастают. Процесс прорастания длится 4 — 5 часов.

Многие годы пытаетесь избавиться от ПАРАЗИТОВ?
Глава Института: «Вы будете поражены, насколько просто можно избавиться от паразитов принимая каждый день...

Читать далее »

Спорообразование происходит, когда:

  • истощается питательный субстрат,
  • отмечается недостаток углерода и азота,
  • накапливается во внутренней среде клетки ионы калия и марганца,
  • изменяется уровень кислотности среды и др.

Какие бактерии способны к спорообразованию

Палочковидные бактерии, образующие споры, называются бациллами. Они относятся к семейству Bacillaceae и представлены родом клостридиум Clostricdium, родом бациллюс (Bacillus) и родом десульфотомакулум (Desulfotomaculum). Все они грамм положительные анаэробные бактерии.

загрузка...

Род клостридиум насчитывает более 93 видов бактерий. Все они образуют споры. Патогенные бактерии рода клостридиум вызывают газовую гангрену, легочную гангрену, являются виновниками осложнений после абортов и родов, тяжелых токсикоинфекций, в том числе ботулизма. Споры бактерий этого вида превышают диаметр вегетативной клетки.

НАШИ ЧИТАТЕЛИ РЕКОМЕНДУЮТ!

Для избавления от паразитов наши читатели успешно используют Intoxic. Видя, такую популярность этого средства мы решили предложить его и вашему вниманию.
Подробнее здесь…

Род бациллюс насчитывает более 217 видов бактерий. Патогенные бактерии рода бациллюс вызывают ряд заболеваний у человека и животных, в том числе пищевые токсикоинфекции и сибирскую язву. Споры бактерий этого вида не превышают диаметр вегетативной клетки.

к содержанию ↑

Спорообразование у бактерий

Подготовительный этап

Перед образованием самой споры в вегетативной бактериальной клетке снижается уровень метаболизма, прекращается репликация ДНК, в спорогенной зоне локализуется один из нуклеотидов, начинает синтезироваться дипиколиновая кислота.

Образование спорогенной зоны

Образование спорогенной зоны начинается с уплотнения участка цитоплазмы, в котором расположен нуклеотид (проспора). Изолирование спорогенной зоны происходит с помощью цитоплазматической мембраны, которая начинает врастать внутрь клетки.

Образование проспоры и споры

Между внутренним и наружным слоем мембраны образуется кортекс. Один из его компонентов — дипиколиновая кислота, которая обуславливает термоустойчивость споры.

Сторона мембраны, обращенная наружу, покрывается оболочкой (экзоспорицей). Она состоит из белков, липидов и других соединений, которые не встречаются у вегетативной клетки. Оболочка толстая и рыхлая. Обладает гидрофобностью.

Созревание споры

В период созревания споры заканчивается формирование всех ее структур. Спора приобретает термоустойчивость. Она принимает определенную форму и занимает особое положение в клетке. После полного созревания споры происходит аутолизис клетки.

Кортекс

Кортекс защищает спору от ферментов, которые в большом количестве продуцируются клеткой на завершающем этапе спорообразования. Их предназначение — полностью разрушить материнскую вегетативную клетку. При отсутствии кортекса споры бактерий лизируются. Кортекс содержит диаминопимелиновую кислоту, которая обеспечивает термостабильность

Внутренняя сторона кортекса прилегает к внутренней стороне цитоплазматической мембраны. В период прорастания споры кортекс трансформируется в клеточную стенку вегетативной клетки.

Оболочка споры (экзоспориум)

Сторона цитоплазматической мембраны, обращенная наружу, при спорообразовании покрывается оболочкой (экзоспорицей). Она состоит из белков, липидов и других соединений, которые не встречаются у вегетативной клетки. Оболочка толстая и рыхлая. Составляет около 50% объема самой споры. Обладает гидрофобностью. Наружная стенка споры устойчива к воздействию ферментов. Она предохраняет спору от преждевременного прорастания.

загрузка...

Выросты на спорах

На некоторых спорах в процессе спорообразования образуются выросты. Они многообразны и специфичны. Этот признак для каждой бактерии наследственно закрепленен и постоянен. Выросты на спорах состоят в основном из белка. Аминокислоты белка сходны с таковыми у кератина и коллагена. Функция выростов на спорах окончательно еще не выяснена.

к содержанию ↑

Характеристика споры бактерий

В клетке, которая находится в спорообразном состоянии, отмечается:

  • полная репрессия генома,
  • почти полное отсутствие обмена веществ,
  • снижение количества воды в цитоплазме на 50% (значительная потеря воды клеткой приводит к ее гибели),
  • повышенное количество катионов кальция и магния в цитоплазме,
  • появление дипиколиновой кислоты и кортекса, отвечающих за термостабильность,
  • повышение количества белка цистеина и гидрофобных аминокислот,
  • сохраняет жизнеспособность сотни лет.

к содержанию ↑

Устойчивость спор

В процессе спорообразования спора покрывается оболочками — внешней оболочкой и кортексом. Они защищают спору от неблагоприятных условий внешней среды.

Кортекс содержит диаминопимелиновую кислоту, которая отвечает за термостабильность. Внешняя оболочка предохраняет спору от преждевременного прорастания и негативных факторов внешней среды.

В спорообразном состоянии бактерия устойчива к повышенной температуре окружающей среды и высушиванию. Она способна выжить в растворах, с повышенным содержанием солей, перенести длительное кипячение и промораживание, радиацию и вакуум, ультрафиолетовое облучение. Спора проявляет устойчивость к целому ряду токсических веществ и дезинфицирующих препаратов.

Устойчивость спор патогенных бактерий во внешней среде способствует сохранению инфекции и развитию тяжелых инфекционных заболеваний.

к содержанию ↑

Вид, форма и расположение спор у бактерий

Споры бактерий имеют овальную и шаровидную форму. Они могут располагаться на концах клетки (возбудители столбняка), ближе к центру (возбудители ботулизма и газовой гангрены) или в центральной части клетки (сибиреязвенная бацилла). Реже споры бактерий располагаются латерально.

к содержанию ↑

Колпачки на спорах

На спорах рода клостридиум и бациллюс в процессе спорообразования образуются колпачки. Они имеют конусовидную или серповидную форму и ячеистое строение. Ячейки напоминают мешочки, которые заполнены газообразным веществом. Они имеют форму палочек или овалов. Ячейки помогают споре сохранять в воде плавучесть. Даже при центрифугировании споры с колпачками невозможно осадить. Колпачки на спорах образуются у почвенных бактерий гидроморфных почв, которые сформировались в условиях застоя поверхностных вод или при наличии грунтовых вод.

к содержанию ↑

Параспоровые тельца

Такие бактерии, как B.anthracis (возбудитель сибирской язвы) и B.cereus (возбудитель токсикоинфекций) во время образования образуют параспоровые тельца. У B.anthracis эти образования округлой формы, расположенные на поверхности спор или изолированно. У Bacillus thuringiensis параспоровые тельца в виде белковых кристаллов бипирамидальной формы. Кристаллы токсичны для гусениц, насекомых и личинок нематод, мошек и москитов. Ген эндотоксина используется в биозащите растений.

к содержанию ↑

Прорастание спор

Попадая в благоприятные условия, спора начинает прорастать в вегетативную клетку. Процесс прорастания длится 4 — 5 часов.

Процесс активации

Способствуют прорастанию прогревание, глюкоза, аминокислоты, ионы некоторых веществ и механические повреждения стенки споры.

Процесс инициации

Процесс инициации начинается с дерепрессии генома. Активируются процессы дыхания и ферментные системы. Из клетки удаляется дипиколиновая кислота, ионы кальция, разрушается кортекс. В споре увеличивается количество воды. Все эти изменения приводят к утрате спорой таких свойств, как термостабильность, устойчивости к радиации и химическим веществам. Отличительной особенностью данного процесса является уменьшение спорой величины преломления света.

Процесс собственно прорастания

Из споры начинает прорастать ростковая трубка, разрушающая ее оболочку. Формируется оболочка клетки. Регулируются процессы прорастания целым рядом специальных веществ — герминантами. После окончания прорастания споры клетка начинает делиться.

Подробно о бактерияx читай в статьях:

«Строение бактерий»,

«Рост и размножение бактерий»,

«Как питаются и дышат бактерии? Зачем бактериям ферменты и пигменты?».

 

Спорообразование служит цели сохранения вида бактерий. Споры бактерий необычайно устойчивы во внешней среде, что явилось поводом к развертыванию во многих странах мира интенсивных исследований учеными этого процесса.

НАШИ ЧИТАТЕЛИ РЕКОМЕНДУЮТ!

Для избавления от паразитов наши читатели успешно используют Intoxic. Видя, такую популярность этого средства мы решили предложить его и вашему вниманию.
Подробнее здесь…

Как выглядит амеба? Форма тела

Амеба является одноклеточным паразитом, который попадая в организм человека, вызывает заболевание под названием амебиаз. Форма тела амебы не постоянная, поэтому ее называют диффузной.

Паразит опасен тем, что у него две пары половых органов и размножаться одна взрослая особь может дважды в день.

Строение тела

Строение тела амебы не является постоянным, поэтому паразит его меняет в течение существования несколько раз. Обладает одноклеточное микроскопическими размерами, но, несмотря на это, его можно назвать самостоятельным организмом. Такая возможность есть, потому что у амебы располагают всеми функции, которые необходимы для жизни:

  • дыхательная система;
  • пищеварительная система;
  • репродуктивная система.

Выделяется внешние и внутренние строения паразита. Внешне амеба напоминает маленький сероватый комочек, который не имеет постоянной формы. Можно отметить два компонента, которые является основным строением одноклеточного, к ним относится цитоплазма и ядро.

Цитоплазма полностью окружается мембраной, которая подразделяется на три слоя: наружный, средний и внутренний. Во внутреннем слое, который носит название эндоплазма, находятся необходимые элементы для самостоятельного организма:

  • рибосомы;
  • элементы аппарата Гольджи;
  • опорные и сократительные волокна;
  • пищеварительные вакуоли.

На теле амебы периодически образуются ложноножки, с помощью которых паразиты передвигаются. Ложноножки крепятся к телу паразита с нескольких сторон, быстрота движения амебы зависит от стадии ее развития.

Пищеварительная система

Несмотря на то, что амеба состоит всего из одной клетки, у нее есть и пищеварительная система. На вопрос о том, чем питается амеба, нет однозначного ответа, потому что пищей для паразита могут служить несколько субстанций.

С помощью ложноножек паразит перемещается и, наталкиваясь на водоросли, или других более мелких одноклеточных и бактерий, обтекает вокруг них и поедает всем телом. Так и образуется пищеварительная вакуоль. Переваренная паразитом пища попадает в цитоплазму. Захватывание пищи с помощью ложных ножек носит название фагоцитоз.

Стадии питания амебы определяются местом их обитания. Например, в водоемах амеба начинает питаться мельчайшими бактериями, позже, более взрослая особь может поедать и водоросли. Попадая в организм человека, паразиты высасывают из него полезные вещества, разрушая ткани отдельных органов.

Стоит отметить, что в благоприятных условиях амебы размножаются быстро и поедают все больше бактерий, передвигаясь по дну водоема или организму человека. Покров паразита очень нежный и, попадая во внешнюю среду, амеба сразу же подсушивается.

Одноклеточное может активно размножаться только во влаге, в сухом месте обитания амебы питание и репродукция невозможны.

Дыхательная система и реакция на раздражение

Амеба обладает и дыхательной системой, паразит дышит всем телом. Вдыхая воздух, она после выдоха выделяет углекислый газ, который попадает во внешнюю среду. Выделяемый газ является настоящим ядом для организма человека.

Паразит размножается быстро, этому способствует благоприятная среда, которой являются человеческие органы. Амеба, с каждым новым вдохом постепенно отравляет организм постоянного хозяина.

При этом, люди ощущают яркие симптомы, которые определяются тошнотой  и отсутствием аппетита. Отмечается, что эти признаки характерны не только для амебиаза, который провоцирует паразит, но и для сезонного гриппа или панкреатита. Именно поэтому и рекомендуется при  любом ухудшении самочувствия обращаться к врачу за помощью.

Кроме возможности дыхания, амеба может реагировать и на раздражение. У паразита есть возможность не только чувствовать, но и реагировать на сигналы, которые появляются во внешней среде. Приближаясь к предметам, она может отличить съедобные и определить несъедобные.

С помощью ложноножек паразит окружает только те бактерии и вещества, которые поедает. Существует и еще одна реакция: амеба реагирует на яркий свет, уползая от него. Стоит отметить, что одноклеточное остро реагирует на изменения в окружающей его среде.

В случае, если условия для жизни становятся неблагоприятны, а происходит это когда высыхает водоем, амеба использует защитную реакцию: из тела паразита выделяется жидкость, которая покрывает тело. Далее одноклеточное приобретает форму цисты и находится в ней, до тех пор пока снова не окажется в благоприятных для жизни условиях.

В то время, когда амеба находится в стадии цисты, ее жизнедеятельность приостанавливается, и паразит не размножается. Ветер разносит цисты, это и способствует появлению паразитов в различных водоемах за короткие сроки.

Отмечается и еще одна особенность, которой обладает амеба. Паразит способен себя регенерировать, это возможно при условии, что переходя в стадию цисты, он сохранил ядро.

Среда обитания и размножение

На вопрос о том, где обитает амеба можно ответить, что паразит может существовать в водоемах, может находиться в стадии цисты во внешней среде, а также он обитает и в организме человека.

Наиболее благоприятная среда существования отмечается в водоеме и человеческом теле. В этих условиях амеба размножается быстро, активно питается бактериями в водоемах и постепенно разрушает ткани органов постоянного хозяина, которым выступает человек.

Размножение амебы происходит бесполым путем. Бесполое размножение подразумевает собой деление на клетки и образование нового одноклеточного.

Взрослая особь паразита вытягивается, как бы разделяясь на две части, между ними появляется некая поперечная перегородка, которая разделяет и способствует делению, далее появляются дочерние клетки. Они обладают собственным ядром и быстро перерастают во взрослых особей.

Отмечается, что одна взрослая особь может делиться несколько раз в день. Этим определяется наибольшая опасность для человека, который страдает амебиазом.

Размножаясь, паразиты разрушают ткань органов постоянного носителя и нарушают их функционирование. Отмечается, что некоторые последствия и вовсе могут быть необратимы.

Именно поэтому при первых же симптомах заболевания, врачи настоятельно рекомендуют обратиться за помощью к специалисту, а не начинать самолечение. Неправильно подобранные препараты и вовсе могут нанести пациенту больше вреда, нежели пользы.