Споры у растений в отличие от спор бактерий
Prokurors.ru

Юридический портал

Споры у растений в отличие от спор бактерий

Типичные ошибки детей в ЕГЭ по биологии части А
выпуск 20, апрель 2015

806. Споры у цветковых растений в отличие от спор бактерий образуются в процессе
А) адаптации к жизни в неблагоприятных условиях
Б) митоза гаплоидных клеток
В) мейоза диплоидных клеток
Г) полового размножения

Споры растений (не только у цветковых, у всех) образуются путем мейоза.

Дети выбирают в основном Г. У меня к таким детям вопрос: а половые клетки (сперматозоиды/спермии и яйцеклетки) образуются тогда у растений в процессе какого размножения?

801. Для восстановления способности к воспроизведению у гибридов, выведенных методом отдаленной гибридизации,
А) получают полиплоидные организмы
Б) их размножают вегетативно
В) получают гетерозисные организмы
Г) выводят чистые линии

2696. Гибридное потомство, полученное Г.Д.Карпеченко при скрещивании редьки и капусты, оказалось бесплодным вследствие
А) разного числа половых клеток у редьки и капусты
Б) отсутствия конъюгации хромосом у гибридов
В) кроссинговера между негомологичными хромосомами редьки и капусты
Г) гомозиготности родительских форм

Отдаленные (например, межвидовые) гибриды не могут размножаться потому, что у них нарушается мейоз.

В начале нормального мейоза хромосомы отца и матери (гомологичные хромосомы) должны тесно сблизиться (конъюгация) и поменяться своими участками (кроссинговер). Но если у нас мама коза, а папа баран, то мамины и папины хромосомы будет разной длины, разной формы и их будет разное количество, так что тесно сблизиться они не смогут – вот на этом-то месте мейоз и остановится. У гибрида не образуются половые клетки, он не сможет воспроизводиться половым путем.

Русский ученый Г.Д.Карпеченко придумал, как решить эту проблему: он удвоил хромосомный набор гибрида, так что у гибрида получилось два набора папиных и два набора маминых хромосом. При мейозе первый набор маминых хромосом конъюгировал со вторым набором маминых хромосом, первый набор папиных хромосом конъюгировал со вторым набором папиных хромосом, мейоз не нарушался.

634. При скрещивании особей с генотипами AaВb с AaВb (гены не сцеплены) доля гетерозигот по обеим аллелям в потомстве составит
А) 75%
Б) 50%
В) 25%
Г) 0%

Эту задачу можно решить двумя способами. Первый: нарисовать решетку Пеннета 4х4 и посмотреть, сколько в ней будет AaBb.

Второй способ предполагает, что вы умеете перемножать вероятности. Тогда рисовать ничего не надо, всё считается в уме: при скрещивании Aa x Aa получится 50% Aa; при скрещивании Bb x Bb получится 50% Bb; вероятность совпадения Aa и Bb получаем путем перемножения вероятностей: 0,5 х 0,5 = 0,25.

836. ВЫБЕРИТЕ НЕВЕРНОЕ УТВЕРЖДЕНИЕ. У бактерий отсутствуют
А) половые клетки
Б) мейоз и оплодотворение
В) митохондрии и клеточный центр
Г) цитоплазма и ядерное вещество

Вопросы на двойное отрицание безжалостно уничтожают детей, у которых в голове не помещается конструкция в два действия – это 65% клиентов Биоробота)). Они выбирают все три неправильных варианта примерно поровну.

Давайте по порядку:

1) У бактерий отсутствуют половые клетки? – Да, отсутствуют, первое утверждение верное.

2) У бактерий отсутствуют мейоз и оплодотворение? – (Без половых клеток осуществить оплодотворения будет тяжеловато.) Да, отсутствуют, второе утверждение верное.

3) У бактерий отсутствуют митохондрии и клеточный центр? – (Бактерии сами как митохондрии.) Да, отсутствуют, третье утверждение верное.

4) У бактерий отсутствуют цитоплазма и ядерное вещество? – Нет, цитоплазма и ядерное вещество (ДНК) у бактерий присутствуют, четвертое утверждение НЕверное, как просили.

655. Какая функция живого вещества проявляется при поглощении бактериями молекулярного азота из воздуха
А) концентрационная
Б) газовая
В) окислительно-восстановительная
Г) биохимическая

580. Какая функция живого вещества лежит в основе его способности аккумулировать химические элементы из окружающей среды
А) газовая
Б) биогеохимическая
В) концентрационная
Г) окислительно-восстановительная

Мне кажется, что если вопрос связан с газами, то функция “газовая”, а если с концентрацией (аккумулированием), то “концентрационная”. Впрочем, комментировать бред тяжело (все, что я думаю об экологах, я уже написал в ТОДЕБИЧе-18), поэтому если у вас есть официальные ответы или хороший учебник – присылайте скан.

БИОРОБОТ – фирменное онлайн-тестирование
КАК ПРАВИЛЬНО отвечать на тесты
10 САМЫХ СТРАШНЫХ тестов ЕГЭ по биологии

Споры у цветковых растений в отличие от спор бактерий образуются

Пример вокруг которого разгорелись споры

Листал я значит новостную ленту и увидел новость “Ученые подсказали правильный ответ вызвавшей споры..

Спермии у растений образуются в результате

Выберите один, наиболее правильный вариант. Спермии у растений образуются в результате 1) митоза 2) оплод

9. Мегаспорогенез и яйцеклетки цветковых в 27 вопросе ЕГЭ

Дорогие ученики, ставьте лайки, подписывайтесь на канал. Пишите ваши вопросы и комментарии под этим вид�

Наборы хромосом в цикле развития мха

Установите соответствие между стадией развития мха кукушкин лён и её плоидностью: 1) Гаплоидная, 2) Дипло

Образование двух спермиев у цветковых. Значение пыльцы

Дорогие ученики, ставьте лайки, подписывайтесь на канал. Пишите ваши вопросы и комментарии под этим вид�

Скрещивание двух дигетерозиготных организмов. Сцеплены гены А и b, а и В. Доминирование полное.

Определите соотношение генотипов у потомков при дигибридном скрещивании двух дигетерозиготных органи

Хромосомный набор вегетативной, генеративной клеток и спермиев

Какой хромосомный набор характерен для вегетативной, генеративной клеток и спермиев пыльцевого зерна..

Ботаника – Циклы

Установите соответствие между семействами цветковых растений и их характеристиками

Установите соответствие между семействами цветковых растений и их характеристиками: 1) Сложноцветные.

Какой хромосомный набор в клетках взрослого растения и спорах кукушкина льна?

Какой хромосомный набор в клетках взрослого растения и спорах кукушкина льна? Запишите два числа в.

Налоговые споры: позитивистский подход судей

В данном подкасте рассматриваются последствия позитивистского подхода судей при рассмотрении споров..

Хромосомный набор соматических клеток пшеницы равен 28

Хромосомный набор соматических клеток пшеницы равен 28. Определите количество хромосом и количество мо�

В клетке эндосперма у вишни содержится 24 хромосомы

В клетке эндосперма у вишни содержится 24 хромосомы. Какой набор хромосом имеет клетка ее листа? В ответе

Какой процент растений ночной красавицы с розовыми цветками можно ожидать

Выберите один, наиболее правильный вариант. Какой процент растений ночной красавицы с розовыми цветкам

Установите соответствие между моллюсками и их особенностями

Установите соответствие между моллюсками и их особенностями: 1) виноградная улитка, 2) перловица. Запиши�

Установите последовательность, отражающую этапы эволюции протобионтов

Установите последовательность, отражающую этапы эволюции протобионтов. Запишите соответствующую посл

Установите соответствие между характеристиками и видами нарушения зрения

Установите соответствие между характеристиками и видами нарушения зрения: 1) близорукость, 2) дальнозор�

И мультфильм для От у в в в в из патруль лапа играть бассейн команда в Игрушки воды Мы Мы в

Установите соответствие между характеристиками и видами нарушения зрения: 1) близорукость, 2) дальнозор�.

Читать еще:  Социальные гарантии и льготы для работников

В Черном море недалеко от Севастополя обнаружили останки парусника древних римлян. Судно лежало в море у берега в районе Балаклавы. Специалисты предварительно

Установите соответствие между характеристиками и видами нарушения зрения: 1) близорукость, 2) дальнозор�.

111. Жизнь в США – ШКОЛА в АМЕРИКЕ, Отличие от российских школ. Устроили ребенка за пару дней!

Установите соответствие между характеристиками и видами нарушения зрения: 1) близорукость, 2) дальнозор�.

Гинер: Думбия, в отличие от некоторых, понимает – не в деньгах счастье

Установите соответствие между характеристиками и видами нарушения зрения: 1) близорукость, 2) дальнозор�.

Споры бактерий

Вирусолог Андрей Летаров о проклятых пастбищах, этапах формирования спор и тестировании гипотезы панспермии

Поделиться статьей

Кон открыл споры у сенной палочки (Bacillus subtilis). А Роберт Кох занимался изучением жизненного цикла возбудителя сибирской язвы. Это было чрезвычайно опасное и авантюристическое предприятие, поскольку в тот момент никакой микробиологической техники, в том числе техники безопасной работы с бактериями и культурами, не существовало. Все это он создавал в процессе своего, как он считал, медицинского исследования, начатого с целью объяснить причину существования так называемых проклятых пастбищ — зеленых лугов, на которых вроде бы все в порядке, но овец, которых туда выгоняют, через некоторое время поражает сибирская язва. «Проклятие» пастбищ могло существовать в течение определенного количества лет, даже если в течение этих лет овец, уж тем более сибиреязвенных, туда не выгоняли. Пытаясь разгадать загадку, Роберт Кох, уже имевший в руках выделенную им культуру возбудителей сибирской язвы, обратил внимание, что в старых культурах в клетках можно увидеть ярко светящиеся под микроскопом блестящие образования. Светятся они не потому, что излучают свет, а потому, что его преломляют. Как он смог пронаблюдать, потом они превращаются в нормальные вегетативные клетки и могут вызвать заболевание. Это и были эндоспоры возбудителя сибирской язвы.

Споры возбудителя сибирской язвы относятся к числу наиболее устойчивых эндоспор бактерий. Они могут переносить как минимум десятиминутное кипячение и сохраняться в почве до нескольких десятков лет. Хотя это экстремальные сроки, потому что за десятки лет их там останется немного, но какие-то могут выживать. Поэтому сибиреязвенные могильники сохраняют как режимный объект в течение очень длительного времени и не разрешают их использовать. По этой же причине сибирская язва оказалась популярным агентом биологического оружия и биологического терроризма, поскольку, в отличие от живых культур, споры сибирской язвы достаточно легко сохраняются во внешней среде. Ими довольно просто снарядить какой-нибудь снаряд и прочие смертоносные изделия.

Помимо опасных возбудителей довольно много бактерий могут образовывать такие споры, и это создает проблемы, например, при сохранении консервированной продукции. Всем известна история с заболеванием, которое называется ботулизм и связано с тем, что в консервах выживает небольшое количество спор почвенной клостридии (Clostridium botulinum) — это опасный яд, токсин. Сама по себе эта клостридия для человека неопасна, а вот ее белковый токсин вызывает тяжелейшее отравление. Но, помимо отравления, мы можем просто наблюдать порчу более-менее хорошо приготовленных консервов по этой же причине: не удалось до конца убить споры. Чтобы это сделать, консервы, среды или инструментарий врачей обычно подвергают стерилизации паром под давлением: все-таки при температуре 120 °C и давлении в одну атмосферу, причем в условиях высокой влажности, споры выживать не могут.

Если нет возможности сделать это, есть некий трюк, придуманный Тиндалем, физиком конца XIX века. Идея была очень простая: вы можете взять питательную среду — лабораторные среды или еду, — простерилизовать ее при умеренных температурах (например, прокипятить на водяной бане) и дать постоять в теплом месте несколько часов или ночь. За это время споры, почувствовав большое количество еды, начнут прорастать, и тогда можно будет их убить повторным кипячением. Повторив это два или три раза, можно будет добиться полной стерильности вашего материала.

Как же это получается? Чтобы сделать настолько устойчивую, гиперустойчивую форму клеток, недостаточно усилий самой клетки, она не может замуровать себя настолько эффективно изнутри. Дело даже не в том, что спора содержит несколько дополнительных оболочек по сравнению с обычной вегетативной клеткой, а в том, что ее внутреннее содержимое компактизировано, высушено и заполнено специальным веществом — кальциевой солью дипиколиновой кислоты, которая забирает на себя почти всю воду. То есть к концу формирования споры ее метаболизм должен фактически полностью остановиться. За счет этого достигается сверхвысокая устойчивость, потому что большая часть повреждений — что от тепла, что от радиации — возникает не путем прямого повреждения биологических молекул, а так или иначе опосредовано водой. Чтобы создать такую капсулу времени, спору, необходимо усилие другой живой клетки, поэтому этот процесс происходит не с двумя соседними клетками, например, в цепочке, а внутри, в цитоплазме пока еще живой материнской клетки, спорангии.

Процесс начинается как деление клетки, но несколько необычное, ассиметричное. Клетка делится не посередине, как обычно, а примерно в соотношении один к трем. Четвертинка, которая таким образом отделяется, будет спорой — ее можно называть проспорой. Оставшаяся часть — это материнская клетка, спорангий. Это деление немного отличается по механике от стандартного клеточного деления. Клетка строит новую цитоплазматическую мембрану, происходит впячивание мембраны, и в итоге она окончательно разделяется. Настоящие эндоспоры пока описаны только у грамположительных клеток. Внешняя оболочка у грамположительных клеток представляет собой один мощный слой муреина (пептидогликана), но внешней мембраны у них нет. Это важно, потому что было бы непонятно, как ее потом поместить внутрь.

Клетка делится в отношении три к одному, и при этом в ней имеется две копии ДНК. Есть специальные механизмы, которые обеспечивают соответствие числа копий именно этому числу. Их должно быть ровно две, а не две с половиной или три. Они выстраиваются вдоль оси клетки длиной в виде тяжа. Очевидно, что в проспору попадает примерно 30% одного из таких тяжей, то есть в ней пока нет полного комплекта ДНК.

С этого момента включается процесс различия в экспрессии генов в материнской клетке и в проспоре. С точки зрения формального определения это классические дифференцированные клетки. Они обладают разными паттернами экспрессии. Значит, чтобы обеспечить разные паттерны экспрессии, клетки используют сигма-факторы — специальные субъединицы РНК-полимеразы, которые позволяют ей опознавать новые сигналы старта транскрипции. Стандартная РНК-полимераза со стандартным сигма-фактором считает началом транскрипции такую последовательность. Если мы какому-то числу этих молекул дадим дополнительный фактор, заменим стандартный фактор на альтернативный, то они будут узнавать совсем другие гены. Добавив один белок, мы можем включить сразу очень много разных генов — эта стратегия используется. Происходит скоординированное переключение сигма-факторов. В результате клетки понимают, кто из них проспора, кто из них материнская клетка. Специальный белок за счет энергии АТФ с усилием помещает одну полную копию ДНК в будущую проспору, и деление завершается.

Читать еще:  Приказ по идентификации опо образец

Таким образом, внутри общей оболочки оказываются две клетки, окруженные мембранами. И дальше происходит совершенно фантастический процесс — поглощение. Края мембраны материнской клетки начинают ползти вдоль оболочки, проходят между мембраной проспорой и оболочкой, полностью закрывают ее и поглощают. Окруженная мембраной проспора оказывается прямо внутри цитоплазмы материнской клетки. Они начинают обмениваться сигналами, координируют свои усилия, поскольку существует несколько стадий работы по образованию споры: сначала необходимо включить одну сигма-субъединицу в материнской клетке, потом другую в проспоре.

Отличительные черты спор бактерий и грибов

Дословно спора на древнегреческом языке означает семя или посев. В биологии этот термин используют для обозначения отдельного класса клеток, у которых есть необычайно прочная оболочка. Учеными доказано, что кроме растений могут образовывать споры как бактерии, так и грибы. Основное их различие заключается в выполняемых функциях. У вирусов же такой способности на сегодняшний день не обнаружено.

Споры бактерий

Точное количество видов бактерий, существующих в окружающем нас мире, неизвестно. Однако, благодаря теоретической базе, поддается исчислению. По самым смелым прогнозам, численность этих микроорганизмов стремится к миллиону. При этом признаки, позволяющие их классифицировать, могут быть изменчивы и затрудняют правильную идентификацию.

Наиболее легко определяемое отличие заключается в форме бактерий. Поэтому на основе снимков микроскопа выделяют шаровидные, извилистые и палочковидные микробы. Фазы спорообразования зафиксированы только у некоторых бактерий последнего вида, более известных как бациллы.

Трансформируясь из вегетативного состояния в спору, клетка проходит следующие этапы:

  1. Подготовка, характеризующаяся замедлением метаболизма, перемещением нуклеоида в специальную зону и тем, что стартует выработка дипиколиновой кислоты.
  2. Предспора, которая представляет собой врастание септы, отделяющей спорогенную зону от других органоидов клетки.
  3. Формирование оболочек проспоры – внутренней зачаточной и внешней защитной.
  4. Созревание, когда спора приобретает окончательную округлую форму и способность противостоять температурному воздействию.

Процесс спорообразования начинается с момента наступления неблагоприятных и пагубных для бактерий условий. Его длительность может занимать от 12 до 24 часов. Благодаря такому защитному механизму у них есть возможность переживать обработку температурой 120-180°С в течение 30-60 минут, а также десятками лет противостоять дегидратации, облучению, механическому и химическому воздействию.

Когда неблагоприятный период минует, и у спор появляется доступ к воде, начинается обратный процесс преобразования в вегетирующие клетки. Возрастает дыхание и происходит растворение небольшого участка защитного слоя. В этом месте формируется специальная трубка, в которую перемещаются все органоиды. Примерно 5 часов достаточно для того, чтобы бактерии полностью восстановили свою жизнедеятельность.

Споры грибов

Видовое разнообразие царства грибов уступает бактериям. Всего их известно около четверти миллиона. Кроме того, еще одно отличие этих эукариотов заключается в сосредоточенности не столько на выживании, сколько на размножении. Эволюционно это стремление преобразовалось в плеоморфизм – трансформацию жизненных форм одного организма в разные периоды его существования.

Грибы могут продолжать жизнь своих колоний или создавать новые 3 путями:

  • вегетативно,
  • половым путем,
  • бесполым размножением.

Именно последний вариант предполагает под собой образование спор. Кроме того, он также имеет несколько вариантов.

Низшие представители царства могут образовывать лишь эндогенные, то есть внутриклеточные споры или спорангиямные. Высшие же грибы известны тем, что создают экзогенные споры. Эти конидии (наружные клетки) созревают на поверхностях определенных грифов и распространяются воздушными потоками или животными. При занесении в благоприятную среду споры грибов начинают выстраивать новый мицелий.

Итоговые отличия

На основе вышеизложенного можно разграничить споры бактерий от спор грибов по следующим признакам:

  1. Если бактерии сами преобразуются в особый тип агентов, то у грибов споры созревают в специальных частях.
  2. Споры микробов более жизнестойкие.
  3. Для грибницы спорообразование носит репродуктивный характер, а для бактерий служит вынужденным защитным механизмом.

Также разница состоит в количественных показателях. Один микроб перерождается в одну спору, в то время как в мицелии они созревают тысячами.

Работаю врачом ветеринарной медицины. Увлекаюсь бальными танцами, спортом и йогой. В приоритет ставлю личностное развитие и освоение духовных практик. Любимые темы: ветеринария, биология, строительство, ремонт, путешествия. Табу: юриспруденция, политика, IT-технологии и компьютерные игры.

Споры и спорообразование в жизни бактерий

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.

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.

Рис. 1. На фото спора внутри бактериальной клетки (фото сделано в свете электронного микроскопа — ЭМ).

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.

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.

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.

Рис. 2. На фото бактерии рода клостридиум. Слева — клостридии перфингенс. Являются возбудителями пищевой токсикоинфекции и газовой гангрены. Справа — клостридии ботулинум. Бактерии вызывают тяжелую пищевую токсикоинфекцию — ботулизм.

Рис. 3. На фото возбудитель сибирской язвы. Bacillus anthracis род Bacillus – крупная, неподвижная, с обрубленными концами (слева) и бактерия в спорообразном состоянии (справа).

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.

Читать еще:  Служебная записка о командировке на личном транспорте образец 2018

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.

Рис. 4. На фото видна образованная спора, по периферии которой находятся остатки цитоплазмы.

Рис. 5. На фото слева видна только что образованная спора (А), по периферии которой находится остатки цитоплазмы. Далее цитоплазма отмирает. На фото справа (В) спора, очищенная в лабораторных условиях.

Рис. 6. На фото вверху стадии спорообразования — от образования спорогенной зоны до полного формирования и лизиса остатков клетки. На фото внизу спора с лентовидными выростами. О — ее внешняя оболочка, К — кортекс, С — внутренняя часть.

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.

Рис. 7. На фото спора с выростами. Ее сердцевина — покоящаяся вегетативная клетка.

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.

Рис. 8. Виды выростов на спорах: жгутики, трубки, ершиковидные палочки, широкие ленты, шипы, булавки, в виде оленьих рогов.

Рис. 9. На фото споры бактерий рода клостридиум. Выросты в виде трубок (1 и 5), выросты в виде жгутиков (2), лентовидные выросты(3), перистые выросты (4), споры, на поверхности которых имеются шипы (6).

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.

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.

Рис. 10. На фото терминальные эндоспоры C. difficile и Clostridium tetani.

Рис. 11. На фото центрально расположенные споры бактерий Bacillus cereus.

Рис. 12. На фото концевое расположение споры у бактерии Bacillus subtilis.

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.

Рис. 13. На фото колпачки на спорах — конусовидные (слева) и серповидные (справа).

Рис. 14. На фото строение колпачка споры бактерии. Видны отдельные газовые ячейки (вакуоли, мешочки) овальной формы.

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.

Рис. 15. На фото параспоровые бипирамидальные кристаллы почвенной бактерии Bacillus thuringiensis morrisoni.

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.

Рис. 16. На фото клетка бактерии, которая после прорастания споры начинает делиться.

Подробно о бактерияx читай в статьях:

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.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector