Organismer

Bakteriella sporer egenskaper, struktur, bildning

Bakteriella sporer egenskaper, struktur, bildning

De Bakteriesporer De är prokaryota resistensstrukturer som produceras av bakterier för att stödja och överleva under ogynnsamma miljöförhållanden. När miljöförhållandena är gynnsamma ger de upphov till en ny individ.

Syntesen av bakteriella sporer ges genom en process som kallas sporulering. Sporulationen stimuleras av bristen på näringsämnen (kol- och kvävekällor) i miljön där vissa typer av bakterier lever.

Fotografi av en mikroskopisk observation av Eubacteria och dess sporer färgade grönt (källa: DOC. Rnd. Josef Reischig, CSC. /CC BY-SA (https: // CreativeCommons.Org/licenser/BY-SA/3.0), via Wikimedia Commons)

I alla ekosystemen i biosfären hittar vi många olika arter av bakterier och de flesta producerar sporer. Bakterier är prokaryota organismer, det vill säga de kännetecknas av att de är mikroskopiska encellulära, saknar interna membranösa organeller och för att ha en cellvägg, bland annat.

Vår allmänna kunskap om bakterier är att de är medel som orsakar många sjukdomar (etiologiska medel), eftersom de kan sprida sig i andra levande organismer, orsakar infektioner och destabiliserar funktionen i deras fysiologiska system.

Därför fokuserar många av steriliseringsprotokollen inom mänskliga industrier, främst från läkemedels-, jordbruks- och livsmedelsindustrin, på att minska, kontrollera och utrota dessa mikroorganismer och deras sporer av ytorna av de produkter som marknadsförs genom de olika marknaderna.

[TOC]

Egenskaper hos bakteriesporer

Bacillus anthracis sporer, orsakar miltbrandsjukdom

Uthållighet

Bakterier sporer är extremt resistenta strukturer, utformade för att stödja olika typer av miljö "stress" såsom höga temperaturer, uttorkning, solstrålning eller närvaro av olika kemiska föreningar.

Skikten

Vanligtvis är bakteriesporer inslagna i 6 olika lager; Även om dessa kan variera beroende på bakteriernas arter. Dessa 6 lager är:

  • Exosporium (i vissa arter är detta lager inte närvarande)
  • Sporeens yttre lager
  • Spores inre lager
  • Bark
  • Bakteriecellvägg
  • Plasmacellmembran
Det kan tjäna dig: Cryptosporidium parvum: egenskaper, livscykel, sjukdomar

Komponenter

Inuti varje bakteriell spore finns det alla väsentliga komponenter för att bilda en liknande individ (om inte identisk) till den som gav upphov till. Dessa element sticker ut:

  • RNA av olika typer, väsentliga för upprättandet av den nya bakteriecellen. Några av dessa är ribosomalt RNA, överföring av RNA, messenger RNA, bland andra.
  • Genomiskt DNA, med genetisk information för att "bestämma" alla strukturer och funktioner i cellen. Sporerna kan också ha plasma -DNA, som är extrakromosomiskt DNA.
  • Kalcium, mangan, fosfor och andra joner och kofaktorer för korrekt funktion av enzymer, såväl som för att upprätthålla cellhomeostasen för den framtida individen.

Asexuell fortplantning

Sporerna betraktas som en asexuell reproduktionsform, eftersom många gånger förhållandena blir ogynnsamma på grund av överdriven tillväxt av befolkningen och bakterierna som uppfattar stimulansen för bristen på resurser börjar sporulering.

Det är viktigt att förstå att alla bakteriella sporer ger upphov till genetiskt identiska individer till den som gav dem ursprung, så att de betraktas som en form av asexuell reproduktion är helt giltig.

Strukturera

Protoplast

I den mest inre delen av bakteriesporerna är protoplasten, även känd som "kärnan i sporen" eller "kimcellen".

Sporeens yttre struktur är utformad med den primära funktionen att skydda protoplasten, i vilken cytoplasma, DNA- och RNA -molekyler, proteiner, enzymer, kofaktorer, joner, socker, etc., som är nödvändiga för det metaboliska underhållet av bakterierna.

Cellmembran

Det första lagret som omger protoplasten är cellmembranet, bestående av lipider och proteiner. Det har många specialiserade strukturer i interaktionen med de yttersta omslagen för att förstå den miljöns stimuli som mottas av dessa.

Representativt schema för en bakteriell spore. De olika "lagren" visas: Exosporium, omslagen (tunika), cortex, väggen i sporen, membranet, cytosolen och DNA (källa: Videobiotechno/CC BY-SA (https: // kreativekommoner.Org/licenser/BY-SA/4.0) via Wikimedia Commons)

Cellvägg

Både den inre och yttre cellväggen, som är de lager som föregår cellmembranet, har den typiska strukturen i cellväggen i bakterierna: de består främst av den heteropolysackarid som kallas peptidoglykan (N-Glykosamin och syracetyl N-murmica acetyl).

Kan tjäna dig: azospirillum

Bark

Att täcka väggarna som vi bara nämner är cortex, som består av stora peptidoglykankedjor (med en del av mellan 45 och 60 % av mordavfallet).

På cortex finns det inre och yttre skiktet i bakteriesporerna, sammansatta av proteiner med specialiserade funktioner för att inaktivera enzymer och toxiska kemiska medel som kan skada sporen. Två av de vanligaste enzymerna i detta skikt är overroxiddysmutas och katalas.

Exosporium

Exosporen (som inte produceras av alla arter) bildas av proteiner och glykoproteiner som blockerar åtkomsten av stora proteiner såsom antikroppar, till exempel. Det tros att detta skikt finns i bakterier som är beroende av en patogen karaktär för att överleva.

Bakteriell sporer bildning

Mikroskopisk bild av Bacillus subtilis. De oförändrade ovala strukturerna är sporer. Källa: y också (original uppladdare)/cc by-s (http: // creativecommons.Org/licenser/BY-SA/3.0/)

Bildningen av sporer börjar när bakterieceller aktiverar den genetiska vägen som styr sporuleringsfunktioner. Dessa gener aktiveras av protein- och transkriptionsfaktorer som upptäcker miljöförändringar (eller den "gynnsamma" till "negativa" övergången).

Den klassiska modellen som används för att studera bildandet av en bakteriell spore är den som observerades i Bacillus subtilis, som är indelad i 7 steg. Emellertid har bildningen av sporer i varje bakteriell art sina särdrag och kan involvera mer eller mindre steg.

Stegen av sporulering kan vara lätt märkbar, med hjälp av ett mikroskop och genom att observera celler som växer i miljöer med näringsbrist. Vi kan beskriva dessa steg mer eller mindre på följande sätt:

Denna 1: Celltillväxt

Cellen ökar sin cytosoliska volym minst tre gånger under en relativt kort period.

Det kan tjäna dig: Yersinia pestis: egenskaper, morfologi, sjukdomar

Steg 2: Duplicering av bakteriellt DNA

Samtidig med ökningen av cytosolisk volym duplicerar bakteriegenomet genom mitos. I slutet av myitosen anpassas det "moder" genomet mot en av polerna i cellen, medan "sonen" eller resulterande genom är i linje mot den motsatta polen.

Steg 3: Cellmembrandelning

Cellmembranet börjar begränsa mycket nära polen där "Son" -genomet som produceras under mitos är belägen. Denna sammandragning avslutas genom att isolera genomet till följd av resten av cellcytosolen.

Steg 4: Evagination av ett andra cellmembran (Forempora Formation)

Segmentet som bildas av det begränsade cellmembranet förstärks av en annan cellmembrandel, bildar ett dubbelmembran och ger upphov till en omogen spor som kallas "Forempora".

Steg 5: Cortex Formation

Bakteriecellen ökar produktionen av murminsyravfall. Dessa riktar sig till ytan som täcker forempora, vilket genererar ett extra lager av skydd. När bildningen av detta lager är klart kallas Forempora exospore.

Steg 6: Interiör- och yttre omslag av sporen

Ökningarna i produktionen av murmonsyra syftar också till att bilda två lager av en liknande sammansättning av peptidoglycan till den hos cellväggen i bakterierna. Dessa två lager kommer att bilda det interna och externa täckningen av exosporan och förvandla det till en endospora.

Steg 7: EndoSpapora Release

Det sista steget i sporulering eller bildning av sporen är befrielse. Cellväggen, membranet och alla omslagen till "Mother" -cellen Lisan och släpper endosporan redan mogen till miljön.

Referenser

  1. Madigan, m. T., & Martinko, J. (2005). Brock Biology of Microorganisms, 11th edn.
  2. Matthews, K. R., Kniel, K. OCH., & Montville, T. J. (2019). Matmikrobiologi: en introduktion. John Wiley & Sons.
  3. Setlow, s. (2011). Motstånd hos bakterieporor. I Stressrespons bakterier, andra upplagan (PP. 319-332). American Society of Microbiology.
  4. Setlow, s. (2013). Bakterieporas motstånd mot kemiska medel. Russell, Hugo & Ayliffe's, 121-130.
  5. Tortora, g. J., Funke, b. R., Fall, c. L., & Johnson, T. R. (2004). Mikrobiologi: en introduktion (Vol. 9). San Francisco, CA: Benjamin Cummings.