Определение эндоспор, механизмов, процессов, структур и типов

Определение эндоспор

Эти эндоспоры представляют собой устойчивые структуры, продуцируемые бактериями для выживания в неблагоприятных условиях или условиях окружающей среды. Эти эндоспоры содержат ДНК, а также небольшую цитоплазму, которая окружена защитным внешним покрытием.

Эндоспоры прорастают, чтобы производить новые организмы, когда условия окружающей среды становятся благоприятными. Поэтому эта эндоспора считается разновидностью репродуктивной клетки. Бактерии родов Bacillus, Clostridium и Paenibacillus продуцируют эндоспоры. Эти эндоспоры могут или могут выжить в суровых условиях, таких как обезвоживание, высокие и низкие температуры, химические вещества и УФ-излучение.

Клеточная стенка этой эндоспоры состоит из дипиколиновой кислоты, которая придает эндоспорам термостойкие свойства. Влажная термообработка при 121 ° C в течение 15 минут может или может разрушить бактериальные эндоспоры.

Эта эндоспора является альтернативной формой жизни, продуцируемой Bacillus, Clostridium, а также некоторыми Бактериальные роды включают Sporosarcina, Sporolactobacillus, Desulfotomaculum, Oscillospira и Thermoactinomyces. Эта Bacillus является облигатным аэробом, который обитает только в почве, в то время как Clostridium является обязательным видом. Этот анаэроб часто также встречается в нормальной флоре кишечного тракта у животных. Эти эндоспоры затем формируются бактериями в условиях или условиях окружающей среды, которые не являются полезные, такие как недостаток питательных веществ и воды, очень высокие или очень низкие температуры а также яд. Эта эндоспора представляет собой толстостенное тело, а также очень устойчивое (устойчивое).

Эндоспора содержит генетический материал, небольшую цитоплазму и рибосомы. Толстая стенка эндоспоры состоит из белка и делает эндоспоры устойчивыми к световому излучению, засухе, высоким температурам и химическим веществам. Если условия окружающей среды благоприятны, эти эндоспоры вырастут в новые бактериальные клетки. Эти эндоспоры более устойчивы к условиям или условиям окружающей среды, которые на самом деле менее благоприятны, чем вегетативные клетки бактерий. Процесс образования спор известен как споруляция. Если условия окружающей среды улучшатся, эндоспоры снова разделятся на вегетативные клетки, что называется процессом прорастания.

Функция эндоспоры для бактерий - это структура выживания (спящая структура). Эти структуры, которые позволяют бактериям выживать в неблагоприятных условиях, являются экстремальные условия (засуха, очень низкие или очень высокие температуры) или отсутствие питание.

---

Характеристики эндоспор

Большинство бактерий, которые могут или могут образовывать эндоспоры, являются грамположительными бактериями. Эти грамположительные бактерии представляют собой группу эубактерий, клеточные стенки которых поглощают фиолетовый цвет в процессе окрашивания по Граму и имеют или имеют достаточно толстый пептидогликан. Бактерии, которые могут или могут образовывать эндоспоры, - это, например, Bacillus mycoides.

Эти эндоспоры обладают или обладают непроницаемыми свойствами, тогда они могут лучше противостоять бактериям. районы засухи, низкой температуры, высокой температуры, дезинфицирующих средств, а также неблагоприятной окружающей среды Другие. Когда условия окружающей среды улучшатся, эти эндоспоры прорастут в новые вегетативные клетки.

---

Типы эндоспор

В зависимости от местоположения у бактерий существует 3 типа эндоспор. Ниже приводится таблица, описание и примеры бактерий, продуцирующих споры каждого типа.

1. Терминальная эндоспора: Эндоспора, которая находится на одном конце бактериальной вегетативной клетки. Примеры: Clostridium tertium
2. Субтерминальная эндоспора: эндоспора, которая расположена на кончике клетки. Однако ближе к центру клетки. Пример: Clostridium perfringens.
3. Центральная эндоспора: эндоспора, которая находится в центре вегетативной клетки. Примеры: Clostridium bifermentans.

---

Структура и компоненты эндоспор

По сравнению с неэндоспоровыми клетками (вегетативными клетками), которые, по-видимому, имеют или имеют однослойную клеточную стенку, эта эндоспора имеет больше компонентов, которые строят структуру эндоспора. В состав эндоспоры входят:

1. Экзоспориум: внешняя стенка эндоспоры, состоящая из тонкого слоя белка.
2. Мантия: несколько слоев специализированных белков, составляющих мантию эндоспоры.
3. Кора: слой, состоящий из пептидогликана.
4. Ядро: часть, состоящая из цитоплазмы, ядерной стенки, рибосом, кольцевых хромосом, цитоплазматической мембраны и других жизненно важных органелл.

Центральная часть эндоспоры имеет или имеет гелеобразную консистенцию, поскольку содержит очень мало воды. Это может или может увеличить устойчивость молекул внутри эндоспоры к воздействию высоких температур (до 150 ° C) и вредных химических веществ, таких как перекись водорода.

---

Химические вещества, образующие эндоспоры

Дипиколиновая кислота

Одним из уникальных соединений, обнаруженных в эндоспорах, является дипиколиновая кислота. Дипиколиновая кислота - это органическое соединение, которое обычно содержится в бактериальных эндоспорах (от 5 до 15% сухого веса эндоспор). Затем дипиколиновая кислота образует комплекс с ионами кальция. Этот комплекс дипиколиновой кислоты и кальция, по оценкам, составляет или может составлять 10% от сухого веса эндоспоры.

Функция дипиколиновой кислоты-кальция заключается в связывании и сборе воды для бактериальных эндоспор.
Другая функция дипиколиновой кислоты - скользить между основаниями, составляющими ДНК, а также поддерживать ДНК, чтобы выдерживать высокие температуры.

---

Малые кислоторастворимые споровые белки (SASP)

Ядро бактериальной эндоспоры содержит множество белков, называемых малыми кислоторастворимыми споровыми белками (SASP). Небольшие кислоторастворимые споровые белки, сокращенно SASP, представляют собой белки, которые продуцируются только тогда, когда клетки спорулируют.

Функция этих SASP - защищать молекулы ДНК от повреждений, вызванных радиацией, засухой и высокими температурами. SASP заставляют структуру молекулы ДНК (B-ДНК) становиться более компактной (A-ДНК), так что она не претерпевает мутаций при воздействии ультрафиолета, а также не денатурируется при воздействии высоких температур.

---

Процесс формирования эндоспор

Процесс образования эндоспор называется споруляцией. Это спороношение обычно начинается, когда клетка входит в стационарную фазу. Эти клетки изменяются морфологически или физиологически, особенно при подготовке к образованию эндоспор. Некоторые типы или типы бактерий также способны к автолизу вегетативных клеток, в то время как некоторые Другие виды бактерий не могут этого сделать, поэтому эндоспоры остаются в клетке. вегетативный. Естественное образование спор бактерий мало изучено. Однако мы можем или можем вызвать у бактерий образование спор. Нагревание при температуре 60-65 ° C в течение 10 минут и более способно спровоцировать образование спор. Другим фактором, способным вызвать образование спор бактерий, является введение восстанавливающих агентов, обработка с низким pH, низкая температура и другие химические агенты.

---

Механизм споруляции

• На первом этапе бактерии образуют аксиальные нити.
• Формирование осевой нити длилось недолго.
• Образуя асимметричную перегородку, он будет производить стволовые клетки, а также кандидаты в преспоровые клетки. Каждая клетка получит дочернюю ДНК.
• После этого материнской клеткой происходит фагоцитоз преспоровых клеток, так что преспоровые клетки становятся образованием, называемым протопластом.
• Третья стадия - развитие протопласта, которое называется ранним развитием спор (форспорой). На ранней стадии развития спор пептидогликан еще не сформировался, поэтому первоначальная форма спор неправильная (аморфная).
• Формирование коры (пептидогликан). Ранние споры синтезируют пептидогликан, поэтому эти ранние споры имеют определенную форму.
• Образование пептидогликана первоначальной спорой также известно как образование коркового вещества.
• Формирование обертки (пальто). Spore-Early синтезирует слои оболочки спор. Оболочка спор синтезируется либо непрерывно, либо периодически, так что она выглядит как утолщение коры. Кортикальный материал и обертывание спор различаются.
• Созревание спор. Споры бактерий синтезируют дипохолиновую кислоту, а также поглощают кальций. Эти два компонента включают характеристики устойчивости, а также покой эндоспор.
• Завершающий этап - выброс спор. Происходит лизис стволовых клеток, так что зрелые споры выходят наружу. Никакой метаболической активности или активности не происходит, пока споры не будут готовы к прорастанию. Процесс споруляции обычно занимает около 15 часов.

---

Метод окраски эндоспор кристаллами малахита

Обычно эндоспоры в этих бактериальных клетках идентифицируются с помощью дифференциального окрашивания. Метод Шеффера-Фултона - это один из видов дифференциальной окраски. С помощью этого метода вегетативные клетки и эндоспоры будут выбирать разные цвета, пока их не будет легко наблюдать.

В методе Шеффера-Фултона в качестве основного красителя используется краситель малахитовый зеленый, в то время как в качестве протравы или противокрасителя используется красный сафранин. Краситель малахитовый зеленый будет вынужден просачиваться в стенку эндоспоры при постепенном нагревании.

Природа этого красителя, который легко растворяется в воде и слабо связывается с клеточными стенками и эндоспорами, облегчает процесс обесцвечивания. Однако из-за водостойкости эндоспоры малахитовый зеленый, застрявший внутри стенки эндоспоры, не смывается и остается зеленым. Только тогда эндоспоры и вегетативные клетки можно будет отличить с помощью красителя сафранина, который будет окрашивать только клеточную стенку, потому что в этом процессе нет нагрева.

Иллюстрация процесса окрашивания эндоспор методом зеленого малахита выглядит следующим образом:

Таким образом, объяснение определения эндоспор, механизмов, процессов, структур, типов и характеристик, надеюсь, что описанное может быть полезно для вас. Спасибо