Bacteriële sporen kenmerken, structuur, vorming

De Bacteriële sporen Het zijn prokaryotische weerstandsstructuren geproduceerd door bacteriën om te ondersteunen en te overleven in ongunstige omgevingscondities. Zodra de omgevingscondities gunstig zijn, geven ze aanleiding tot een nieuw individu.

De synthese van bacteriële sporen wordt gegeven door een proces dat sporulatie wordt genoemd. De sporulatie wordt gestimuleerd door het tekort aan voedingsstoffen (koolstof- en stikstofbronnen) in de omgeving waarin sommige soorten bacteriën leven.

Fotografie van een microscopische observatie van eubacteriën en zijn sporen geverfd groen (bron: document. Rnd. Josef Reischig, CSC. /Cc by-sa (https: // creativeCommons.Org/licenties/by-sa/3.0), via Wikimedia Commons)

In alle ecosystemen van de biosfeer vinden we veel verschillende soorten bacteriën en produceren de meeste sporen. Bacteriën zijn prokaryotische organismen, dat wil zeggen, ze worden gekenmerkt door microscopisch eencellig te zijn, zonder interne membraneuze organellen en voor een celwand, onder andere.

Onze algemene kennis over bacteriën is dat het middelen zijn die veel ziekten veroorzaken (etiologische middelen), omdat ze zich kunnen verspreiden in andere levende organismen, infecties veroorzaken en het functioneren van hun fysiologische systeem destabiliseren.

Daarom zijn veel van de sterilisatieprotocollen van de menselijke industrie, voornamelijk uit de farmaceutische, landbouw- en voedingsindustrie, gericht op het verminderen, controleren en uitroeien.

[TOC]

Kenmerken van bacteriële sporen

Bacillus anthracis sporen, waardoor antrax -ziekte wordt veroorzaakt

Uithoudingsvermogen

Bacteriesporen zijn extreem resistente structuren, ontworpen om verschillende soorten "stress" te ondersteunen, zoals hoge temperaturen, uitdroging, zonnestraling of de aanwezigheid van verschillende chemische verbindingen.

Lagen

Typisch zijn bacteriële sporen gewikkeld in 6 verschillende lagen; Hoewel deze kunnen variëren volgens de soort bacteriën. Deze 6 lagen zijn:

• Exosporium (bij sommige soorten is deze laag niet aanwezig)
• Externe laag van de spore
• Spore's binnenste laag
• Cortex
• Kiemcelcelwand
• Plasmakiemcelmembraan

Het kan je van dienst zijn: Cryptosporidium Parvum: kenmerken, levenscyclus, ziekten

Componenten

Binnen elke bacteriële spore zijn er alle essentiële componenten om een ​​soortgelijk individu (zo niet identiek) te vormen als degene die aanleiding gaf. Deze elementen vallen op:

• RNA van verschillende typen, essentieel voor de oprichting van de nieuwe bacteriecel. Sommige hiervan zijn ribosomaal RNA, overbrengen RNA's, messenger RNA's, onder andere.
• Genomisch DNA, met genetische informatie om alle structuren en functies van de cel te "bepalen". De sporen kunnen ook plasma -DNA hebben, wat extracromosomisch DNA is.
• Calcium, mangaan, fosfor en andere ionen en cofactoren voor de juiste werking van enzymen, evenals voor het onderhoud van celhomeostase van de toekomstige persoon.

Aseksuele reproductie

De sporen worden beschouwd als een aseksuele vorm van reproductie, omdat de omstandigheden vele malen ongunstig worden vanwege overmatige groei van de bevolking en de bacteriën die de stimulans van het tekort aan hulpbronnen waarnemen, beginnen de sporulatie.

Het is belangrijk om te begrijpen dat alle bacteriële sporen aanleiding geven tot genetisch identieke individuen aan degene die hen oorsprong gaf, zodat ze worden beschouwd als een vorm van aseksuele reproductie is volkomen geldig.

Structuur

Protoplast

In het meest interne deel van de bacteriële sporen is de protoplast, ook bekend als de "kern van de spore" of de "kiemcel".

De externe structuur van de spore is ontworpen met de primaire functie van het beschermen van de protoplast, waarin het cytoplasma, het DNA- en RNA -moleculen, de eiwitten, de enzymen, de cofactoren, de ionen, de suikers, enz., die nodig zijn voor het metabool onderhoud van de bacteriën.

Cellulair membraan

De eerste laag rond de protoplast is het celmembraan, samengesteld uit lipiden en eiwitten. Het heeft veel gespecialiseerde structuren in de interactie met de buitenste dekens, om de stimuli van de door deze ontvangen omgeving waar te nemen.

Representatief schema van een bacteriële spore. De verschillende "lagen" worden getoond: het exosporium, de covers (tuniek), de cortex, de muur van de spore, het membraan, het cytosol en het DNA (bron: VideoBiotechno/cc by-sa (https: // creativeCommons.Org/licenties/by-sa/4.0) Via Wikimedia Commons)

Cellulaire muur

Zowel de interne als de externe celwand, de lagen die voorafgaan aan het celmembraan, hebben de typische structuur van de celwand van de bacteriën: ze zijn voornamelijk samengesteld uit het heteropolysaccharide genaamd peptidoglycan (N-Glycosamine en zuuracetyl N-murmica acetyl).

Kan u van dienst zijn: azospirillum

Cortex

De muren bedekken die we alleen maar noemen, is de cortex, die bestaat uit grote peptidoglycan -ketens (met een deel van tussen 45 en 60 % van het moordafval).

Op de cortex staan ​​de binnenste en externe laag van de bacteriële sporen, samengesteld uit eiwitten met gespecialiseerde functies om enzymen en giftige chemische middelen te deactiveren die de spore kunnen beschadigen. Twee van de meest voorkomende enzymen in deze laag zijn overroxidedysmutase en catalase.

Exosporium

De exospor (die niet door alle soorten wordt geproduceerd) wordt gevormd door eiwitten en glycoproteïnen die de toegang van grote eiwitten zoals antilichamen blokkeren, bijvoorbeeld. Er wordt aangenomen dat deze laag wordt gevonden in bacteriën die afhankelijk zijn van een pathogeen karakter om te overleven.

Bacteriële sporenvorming

Microscopisch beeld van Bacillus subtilis. De onveranderde ovale structuren zijn sporen. Bron: y ook (originele uploader)/cc by-s (http: // creativeCommons.Org/licenties/by-sa/3.0/)

De vorming van sporen begint wanneer bacteriecellen de genetische route activeren die sporulatiefuncties regelt. Deze genen worden geactiveerd door eiwit- en transcriptiefactoren die omgevingsveranderingen detecteren (of de "gunstige" naar "negatieve" overgang).

Het klassieke model dat wordt gebruikt voor de studie van de vorming van een bacteriële spore is het waargenomen in Bacillus subtilis, die is onderverdeeld in 7 fasen. De vorming van sporen in elke bacteriesoort heeft echter zijn eigenaardigheden en kan min of meer stappen met zich meebrengen.

De stadia van sporulatie kan gemakkelijk merkbaar zijn, met behulp van een microscoop en door cellen te observeren die groeien in omgevingen met tekorten aan voedingsstoffen. We kunnen deze fasen min of meer als volgt beschrijven:

Deze 1: celgroei

De cel verhoogt zijn cytosolische volume ten minste drie keer in een relatief korte periode.

Het kan u van dienst zijn: Yersinia Pestis: kenmerken, morfologie, ziekten

Fase 2: Duplicatie van bacterieel DNA

Gelijktijdig met de toename van het cytosolische volume, het bacterie -genoom duplicaten door mitose. Aan het einde van de myitose komt het "maternale" genoom aan op een van de polen van de cel, terwijl de "zoon" of het resulterende genoom is afgestemd op de tegenoverliggende pool.

Fase 3: Cell Membrane Division

Het celmembraan begint zeer dicht bij de pool te beperken, waar het genoom van de "zoon" wordt geproduceerd tijdens mitose zich bevindt. Deze samentrekking eindigt door het genoom te isoleren als gevolg van de rest van de celcytosol.

Fase 4: Evaginatie van een tweede celmembraan (Forempora Formation)

Het segment gevormd door het beperkte celmembraan wordt versterkt door een ander celmembraangedeelte, waardoor een dubbel membraan wordt gevormd en aanleiding geeft tot een onrijpe spore die bekend staat als "voormora".

Fase 5: Cortex -vorming

De bacteriële cel verhoogt de productie van gemompelzuurafval. Deze zijn gericht op het oppervlak dat voormora bedekt, waardoor een extra laag bescherming wordt gegenereerd. Zodra de vorming van deze laag is voltooid, wordt Forempora de exospore genoemd.

Fase 6: Binnen- en buitenafdekkingen van de spore

De toename van de productie van gemoedemoonzuur is ook gericht op het vormen van twee lagen van een vergelijkbare samenstelling van peptidoglycan als die van de celwand van de bacterie. Deze twee lagen vormen de interne en externe dekking van de exospora en transformeren deze in een endospora.

Fase 7: ENDOSPAPORA Release

De laatste stap van de sporulatie of vorming van de spore is bevrijding. De celwand, het membraan en alle covers van de "moeder" cellisan en geven de endospora vrij die al volwassen is voor de omgeving.

Referenties

1. Madigan, m. T., & Martinko, J. (2005). Brock Biology of MicroGanisms, 11e edn.
2. Matthews, k. R., Kniel, K. EN., & Montville, T. J. (2019). Voedselmicrobiologie: een inleiding. John Wiley & Sons.
3. Setlow, p. (2011). Weerstand van bacteriële spora's. In Stressrespons Bacterieel, tweede editie (PP. 319-332). American Society of Microbiology.
4. Setlow, p. (2013). Weerstand van bacteriële spora's tegen chemische middelen. Russell, Hugo & Ayliffe's, 121-130.
5. Tortora, g. J., Funke, B. R., Case, C. L., & Johnson, T. R. (2004). Microbiologie: een inleiding (Vol. 9). San Francisco, CA: Benjamin Cummings.