Bakterie- struktury komórkowe i ich funkcje Flashcards
(86 cards)
Budowa bakterii, struktury komórkowe:
osłony komórkowe:
otoczka/egzopolisacharyd
ściana komórkowa
błona cytoplazmatyczna
rzęski fimbrie (pili) przetrwalniki wtręty (inkluzje) cytoplazmatyczne materiał genetyczny (genofor, plazmidy) cytoplazma mezosomy (odpowiedniki mitochondriów) rybosomy 70S
Otoczki:
- bakteryjne egzopolimery
- o grubości 0,2-1,0 μm
- ściśle związane ze strukturami powierzchniowymi komórki bakteryjnej
- synteza zależna od czynników genetycznych i środowiskowych // np. obecność CO2 indukuje syntezę otoczki u Bacillus anthracis //
Szczepy otoczkowe
wytwarzają na podłożu stałym kolonie gładkie (typu S)
Szczepy bezotoczkowe
wytwarzają na podłożu stałym kolonie szorstkie (typu R)
Otoczki trudno/ łatwo barwią się konwencjonalnymi metodami barwienia
trudno
Otoczki wykrywamy stosując:
można wykryć stosując:
barwienie negatywne (tusz chiński, nigrozyna) barwienie negatywno-pozytywne (metoda Burii-Ginsa) test puchnięcia otoczek (swoiste przeciwciała)
Budowa chemiczna otoczek:
POLISACHARYDOWE:
-większość (np. Enterobacteriaceae, Streptococcus pneumoniae, Neisseria, Haemophilus) zbudowane z cukrów obojętnych aminocukrów lub kwasów uronowych:
- homopolimery cukrowe
(np. otoczka szczepu E. coli K1 zbudowana z kwasu N-acetyloneuraminowego)
-heteropolimery cukrowe
(otoczki Streptococcus pneumoniae)
PEPTYDOWE
-niektóre bakterie Gram + =>
Bacillus anthracis ->otoczka zbudowana z kwasu D-glutaminowego -> oporna na działanie enzymów!!!
Bacillus subtilitis -> otoczka zbudowana z mieszaniny izomerów D i L kwasu glutaminowego
Właściwości immunogenne otoczek:
Praktyczne zastosowanie otoczek bakteryjnych w profilaktyce chorób zakaźnych:
-indukują odporność humoralną (prod. przeciwciał)
-ze wzgl. na właściwości serologiczne otoczki wielu gatunków bakterii (np. Enterobacteriaceae)
noszą nazwę antygenu K (niem. Kapselantigene)
Różnice w budowie chemicznej otoczek są podstawą wyodrębnienia typów otoczkowych w obrębie określonego gatunku bakterii
Przykłady:
- Streptococcus pneumoniae – 85 typów otoczkowych,
- Escherichia coli – ponad 100 typów otoczkowych
Praktyczne….
SZCZEPIONKA PNEUMOVAX
23 typy serologiczne otoczek Streptococcus pneumoniae
tworzy wysokie miana przeciwciał skierowanych przeciw wielocukrom otoczkowym
utrzymujące się przez 2-3 lata
Co oprócz antygenu K mają jeszcze bakterie:
na powierzchni duże ilości śluzu, zbudowanego z polisacharydu, luźno związanego z komórką tworzy biofilm, odpowiedzialny za adherencję do tkanek i tworzyw sztucznych:
- antygen M (Escherichia coli),
- antygen Vi (Salmonella typhi),
- glikokaliks (Staphylococcus spp.),
- śluz polisacharydowy (Pseudomonas aeruginosa)
Biologiczne właściwości otoczek: x4
- ochrona komórek bakteryjnych przed niekorzystnymi czynnikami środowiska (wyschnięciem),
- wpływ na dyfuzję różnych molekuł zarówno z i do komórki (utrudniona penetracja niektórych antybiotyków do komórek okrytych otoczką),
- udział w wiązaniu niektórych kationów (Mg+2),
- udział w patogenezie
Związek między otoczką a chorobotwórczością:
1) Streptococcus pneumoniae- szczepy S chorobotwórcze, szczepy R niechorobotwórcze
2) E. coli K5, K1
3) Haemophilus influenzae b
4) Neisseria meningitidis a, b, c
Rola bakteryjnych egzopolimerów (otoczek/glikokaliksu) w procesie chorobotwórczym
A) ochrona przed fagocytozą,
B) ochrona przed przyłączeniem opsonin (przeciwciał, składników dopełniacza)
C) adhezja do:
nabłonka (kolonizacja) i powierzchni stałych (protezy ortopedyczne, zastawki naczyniowe, cewniki)
Adhezja do kom. nabłonka za pośrednictwem otoczek: JAKA/ JAKIE BAKTERIA??
Bacteroides fragilis
Adhezja za pośrednictwem glikokaliksu:
JAKA/ JAKIE BAKTERIA
Streptococcus mutans
Staphylococcus epidermidis
Ściana komórkowa bakterii zbudowana z:
peptydoglikan= mureina= mukopeptyd
Ściana komórkowa bakterii występuje:
u wszystkich bakterii
z wyjątkiem rodzajów Mycoplasma, Halobacterium, form L
Peptydoglikan:
- heteropolimer
- złożona budowa:
SZKIELET MUREINY, ŁAŃCUCH TETRAPEPTYDOWY, POPRZECZNE MOSTKI PEPTYDOWE
Szkielet mureiny:
naprzemiennie ułożone
reszty N-acetyloglukozoaminy
i kwasu N-acetylomuraminowego, połączonych
wiązaniami β-1,4 => wiązanie wrażliwe na działanie
lizozymu
Łańcuch tetrapeptydowy:
dołączony do kwasu N-acetylomuraminowego
(L-alanina, kwas D-glutaminowy, kwas
diaminopimelinowy – DAP lub
L-lizyna i D-alanina)
Poprzeczne mostki peptydowe:
łączą (sieciują) tetrapeptydy sąsiednich łańcuchów
peptydoglikanu (np. pentaglicyna u Staphylococcus aureus)
ŚCIANA U BAKTERII GRAM (+):
- Peptydoglikan [stanowi 50-90% składników ściany
komórkowej (40 warstw)] - Kwasy tejchojowe:
- rybitolowy kw. tejchojowy (kw. tejchojowy ściany),
zbudowany z fosforanu polirybitolu, związany
kowalencyjnie z peptydoglikanem,
- glicerolowy kw. tejchojowy (lipotejchojowy) –
zbudowany z fosforanu glicerolu, związany z błoną
cytoplazmatyczną - Kwasy tejchuronowe, zbudowane z reszt kwasów
cukrowych (np. kwasu D-glukuronowego) - Polisacharydy (mannoza, ramnoza, glukoza, arabinoza)
- Białka np:
białko M
u Streptococcus pyogenes- czynnik wirulencyjny
białko A
u Staphylococcus aureus
ŚCIANA U BAKTERII GRAM (-)
- Peptydoglikan – 5-20% składników ściany
komórkowej; zwykle pojedyncza warstewka mureiny
zlokalizowana w przestrzeni peri-plazmatycznej - Błona zew. ściany kom. – podwójna warstwa fosfolipidów, w której zewnętrzna warstewka
została zastąpiona lipopolisacharydem
W skład błony zewnętrznej wchodzą:
lipopolisacharyd (LPS)
białka:
porynowe (np. OmpC)– umożliwiają
swobodną dyfuzję cząsteczek przez błonę
receptorowe dla bakteriofagów (np. LamB)
nieporynowe (np. OmpA - receptor fimbrii płciowych)
enzymatyczne: proteazy, fosfolipazy, białka wiążące penicyliny – PBP
Przestrzeń periplazmatyczna – między błon wew.
(cytoplazmatyczną) a błoną zew.; zawiera liczne
białka enzymatyczne (transportowe, degradujące
(hydrolazy), syntetyzujące)
Lipoproteina (LP) – tworzy mostki między peptydoglikanem a błoną zew.
Działanie fizjopatologiczne endotoksyn G (-) bakterii jelitowych:
- indukcja II-1 (pirogenu endogennego - gorączka
- leukopenia
- hipotensja
- upośledzenie perfuzji (ukrwienie narządów)
- kwasica metaboliczna
- aktywacja dopełniacza na drodze alternatywnej poprzez uczynnienie C3
- rozsiane krzepnięcie wewnątrznaczyniowe (DIC)- endotoksyna aktywuje czynnik XII uruchamiający kaskadę krzepnięcia
- wstrząs endotoksyczny- wynik niewydolności wielonarządowej
Rzęski:
Nitkowate, cylindryczne twory, aparat ruchu