Endosporien, mekanismien, prosessien, rakenteiden ja tyyppien määrittely

Määritelmä Endospore

Nämä endosporit ovat resistenttejä rakenteita, joita bakteerit tuottavat selviytyäkseen sitten epäsuotuisissa ympäristöolosuhteissa. Nämä endosporit sisältävät DNA: ta sekä pienen sytoplasman, jota ympäröi suojaava ulkokuori.

Endosporit itävät uusien organismien tuottamiseksi, kun ympäristöolosuhteet muuttuvat suotuisiksi. Siksi tätä endosporia pidetään lisääntymissolutyyppinä. Bakteerisuvut, Bacillus, Clostridium ja Paenibacillus tuottavat endosporeja. Nämä endosporit voivat tai voivat selviytyä ankarissa olosuhteissa, kuten kuivumisessa, korkeissa ja matalissa lämpötiloissa, kemikaaleissa ja UV-säteilyssä.

Tämän endosporin soluseinä koostuu dipikoliinihaposta, joka antaa endosporeille lämmönkestäviä ominaisuuksia. Kostea lämpökäsittely 121 ° C: ssa 15 minuutin ajan voi tai voi tuhota bakteerien endosporit.

Tämä endospore on vaihtoehtoinen elämänmuoto, jonka tuottavat Bacillus, Clostridium sekä jotkut Bakteerisukuihin kuuluvat Sporosarcina, Sporolactobacillus, Desulfotomaculum, Oscillospira ja Thermoactinomyces. Tämä Bacillus on pakollinen aerobia, joka elää vain maaperässä, kun taas Clostridium on pakollinen laji.Tätä anaerobista esiintyy usein myös eläimen normaalina suoliston kasvistona. Nämä endosporit muodostavat sitten bakteeri olosuhteissa tai ympäristöolosuhteissa, jotka eivät ole hyödyllisiä, kuten ravinteiden ja veden puute, erittäin kuumat tai erittäin kylmät lämpötilat ja myös myrkkyä. Tämä endospore on paksuseinämäinen runko ja on myös erittäin kestävä (kestävä).

Endospori sisältää geneettistä materiaalia, vähän sytoplasmaa ja ribosomeja. Paksu endospore-seinä koostuu proteiinista ja tekee sitten endosporin kestävän valonsäteilylle, kuivuudelle, korkeille lämpötiloille ja kemikaaleille. Jos ympäristöolosuhteet ovat suotuisat, nämä endosporit kasvavat uusiksi bakteerisoluiksi. Nämä endosporit ovat vastustuskykyisempiä olosuhteille tai ympäristöolosuhteille, jotka ovat itse asiassa vähemmän suotuisia kuin bakteerien kasvulliset solut. Itiöiden muodostumisprosessi tunnetaan itiöinä. Jos ympäristöolosuhteet paranevat, endosporit hajoavat sitten uudelleen vegetatiivisiksi soluiksi, jota kutsutaan itävyysprosessiksi.

Bakteerien endosporin toiminta on selviytymisrakenne (lepotilassa oleva rakenne). Nämä rakenteet, jotka antavat bakteerien selviytyä epäedullisissa olosuhteissa, ovat äärimmäisissä ympäristöissä (kuivuus, hyvin matalat tai erittäin korkeat lämpötilat) tai niiden puute ravitsemus.

---

Endospore-ominaisuudet

Suurin osa bakteereista, jotka voivat tai voivat rakentaa endosporeja, ovat gram-positiivisia bakteereja. Nämä gram-positiiviset bakteerit ovat eubakteeriryhmä, jonka soluseinät absorboivat violettia väriä gramma-värjäysprosessin aikana ja joilla on riittävästi paksua peptidoglykaania. Bakteerit, jotka voivat tai voivat muodostaa esimerkiksi endosporia, ovat Bacillus mycoides.

Näillä endosporeilla on läpäisemättömiä ominaisuuksia tai niillä on läpäisemättömiä ominaisuuksia, joten ne pystyvät selviytymään paremmin bakteereja vastaan kuivuus, matala lämpötila, korkea lämpötila, desinfiointiaineet ja myös epäsuotuisa ympäristö muut. Kun ympäristöolosuhteet ovat parantuneet, nämä endosporit itävät uusiksi kasvullisiksi soluiksi.

---

Endosporien tyypit

Bakteereissa on 3 erilaista endosporia niiden sijainnin perusteella. Seuraava on kaavio, kuvaus ja esimerkkejä bakteereista, jotka tuottavat kutakin tyyppiä olevia itiöitä.

1. Terminaalinen endospore: Endospore, joka on bakteerin kasvullisen solun toisessa päässä. Esimerkkejä ovat: Clostridium tertium
2. Subterminal endospore: Endospore, joka on sijoitettu solun kärkeen. Kuitenkin enemmän kohti solun keskustaa. Esimerkiksi: Clostridium perfringens
3. Keskeinen endospore: Endospore, joka on kasvullisen solun keskellä. Esimerkkejä ovat: Clostridium bifermentans

---

Endospore-rakenne ja komponentit

Verrattuna ei-endosporisiin soluihin (vegetatiivisiin soluihin), joilla näyttää olevan tai on on yksi kerros soluseinää, tällä endosporeilla on enemmän komponentteja, jotka rakentavat rakennetta endospore. Endosporin rakenne sisältää:

1. Exosporium: endosporin ulkoseinä, joka koostuu ohuesta proteiinikerroksesta
2. Manteli: Useat kerrokset erikoistuneita proteiineja, jotka muodostavat endosporin vaipan
3. Cortex: Peptidoglykaanista koostuva kerros
4. Ydin: osa, joka koostuu sytoplasmasta, ydinseinästä, ribosomeista, pyöreistä kromosomeista, sytoplasmamembraanista ja muista elintärkeistä organelleista

Endosporin ydinosalla on tai on geelimäinen konsistenssi, koska se sisältää hyvin vähän vettä. Tämä voi lisätä tai voi lisätä endosporin sisällä olevien molekyylien vastustuskykyä korkeista lämpötiloista (jopa 150 ° C) ja haitallisista kemikaaleista, kuten vetyperoksidista.

---

Endospore-säveltävät kemikaalit

Dipikoliinihappo

Yksi endosporien ainutlaatuisista yhdisteistä on dipikoliinihappo. Dipikoliinihappo on orgaaninen yhdiste, jota esiintyy yleisesti bakteerien endosporeissa (noin 5-15% endosporien kuivapainosta). Sitten dipikoliinihappo muodostaa kompleksin kalsiumionien kanssa. Tämän dipikoliinihappo- ja kalsiumkompleksin arvioidaan muodostavan tai voi olla 10% endosporin kuivapainosta.

Dipikoliinihappokalsiumin tehtävänä on sitoa ja kerätä vettä bakteerien endosporeja varten.
Toinen dipikoliinihapon tehtävä on liukastua DNA: n muodostavien emästen väliin ja myös tukea DNA: ta kestämään korkeita lämpötiloja.

---

Pienet happoliukoiset itiöproteiinit (SASP)

Bakteerien endosporin ydin sisältää monia proteiineja, joita kutsutaan pieniksi happoliukoisiksi itiöproteiineiksi (SASP). Pienet happoliukoiset itiöproteiinit, lyhennettynä SASP-proteiineina, ovat proteiineja, joita tuotetaan vain, kun solut ovat itiöitä.

Näiden SASP: ien tehtävänä on suojata DNA-molekyylejä säteilyn, kuivuuden ja korkeiden lämpötilojen aiheuttamilta vaurioilta. SASP: t aiheuttavat DNA-molekyylin (B-DNA) rakenteen tiivistymisen (A-DNA) niin, että se ei läpäise mutaatioita altistuessaan UV-säteilylle, eikä sitä denaturoida myös korkeissa lämpötiloissa.

---

Endospore-muodostumisprosessi

Endosporien muodostumisprosessia kutsutaan itiöksi. Tämä itiöinti alkaa yleensä, kun solu siirtyy paikallaan olevaan vaiheeseen. Nämä solut muuttuvat joko morfologisesti tai fysiologisesti, varsinkin valmistautuessaan endosporien muodostumiseen. Jotkut bakteerityypit tai -tyypit kykenevät myös vegetatiivisten solujen autolyysiin, kun taas joillekin Muun tyyppiset bakteerit eivät kykene tekemään niin, joten endosporit pysyvät solussa kasvullinen. Bakteerien itiöiden muodostumista luonnollisesti ei tunneta hyvin. Voimme kuitenkin laukaista bakteereja muodostamaan itiöitä. Kuumennus 60-65 ° C: n lämpötilassa 10 minuuttia tai enemmän voi käynnistää itiöiden muodostumisen. Muita tekijöitä, jotka voivat laukaista bakteeri-itiöiden muodostumisen, ovat pelkistävien aineiden, matalan pH: n käsittelyjen, matalien lämpötilojen ja muiden kemiallisten aineiden tarjoaminen.

---

Sporulaatiomekanismi

• Ensimmäisessä vaiheessa bakteerit muodostavat aksiaalisia filamentteja.
• Aksiaalisen filamentin muodostuminen ei kestänyt kauan.
• Epäsymmetrisen väliseinän muodostuminen se tuottaa kantasoluja sekä itiöitä edeltäviä solusehdokkaita. Jokainen solu saa tytär-DNA: n.
• Sen jälkeen emäsolu esiintyy itiötä edeltävän solun fagosytoosista niin, että itiöiden esisolusta tulee protoplastiksi kutsuttu muodostuma.
• Kolmas vaihe on protoplastin kehitys, jota kutsutaan varhaiseksi itiökehitykseksi (forespore). Varhaisessa itiökehityksessä peptidoglykaania ei ole vielä muodostunut, joten alkuperäinen itiömuoto on epäsäännöllinen (amorfinen).
• Aivokuoren muodostuminen (peptidoglykaani). Varhaiset itiöt syntetisoivat peptidoglykaania, joten näillä varhaisilla itiöillä on selvä muoto.
• Peptidoglykaanin muodostuminen alkuperäisen itiön kautta tunnetaan myös kuoren muodostumisena.
• Kääreen (takin) muodostuminen. Spore-early syntetisoi itiökuorikerrokset. Itiön kirjekuori syntetisoidaan joko jatkuvasti tai ajoittain niin, että se näyttää kuoren paksunnokselta. Kortikaalinen materiaali ja itiöiden kääriminen ovat erilaisia.
• Itiöiden kypsyminen. Bakteerien itiöt syntetisoivat dipokoliinihappoa ja suorittavat myös kalsiuminoton. Nämä kaksi komponenttia sisältävät resistenssiominaisuudet ja myös endospore-lepotilan.
• Viimeinen vaihe on itiöiden vapautuminen. Kantasolujen hajoaminen tapahtuu niin, että kypsät itiöt tulevat ulos. Metabolista aktiivisuutta tai aktiivisuutta ei tapahdu, ennen kuin itiöt ovat valmiita itämään. Sporulaatioprosessi kestää yleensä noin 15 tuntia.

---

Endospore-maalausmenetelmä malakiittikiteillä

Yleensä näiden bakteerisolujen endosporit tunnistetaan differentiaalivärjäyksellä. Schaeffer-Fulton-menetelmä on eräänlainen differentiaalimaalaus. Tällä menetelmällä vegetatiiviset solut ja endosporit valitsevat eri värit, kunnes ne ovat helposti havaittavissa.

Schaeffer-Fulton-menetelmä käsittää malakiittivihreän värin pääväriaineena, kun taas peittävänä tai vastalääkkeenä käytetään punaista safraniinia. Malakiittivihreä väriaine pakotetaan imeytymään endosporiseinään asteittain kuumentamalla.

Tämän veteen helposti liukenevan ja heikosti soluseiniin ja endosporiin sitoutuneen väriaineen luonne helpottaa tuhoamisprosessia. Endosporin vedenkestävän luonteen takia endosporiseinän sisään jäänyttä malakiittivihreää ei voida huuhdella pois ja se pysyy vihreänä. Vasta sitten endosporit ja vegetatiiviset solut voidaan erottaa safraniinivärillä, joka vain värjää soluseinän, koska tässä prosessissa ei ole lämmitystä.

Kuva endospore-maalausprosessista Green Malachite -menetelmällä on seuraava:

Siten selitys endosporien, mekanismien, prosessien, rakenteiden, tyyppien ja ominaisuuksien määritelmästä, toivottavasti kuvattu voi olla hyödyllinen sinulle. Kiitos