Bakteriensporeneigenschaften, Struktur, Bildung

Der Bakteriensporen Sie sind prokaryotische Resistenzstrukturen, die von Bakterien erzeugt werden, um bei ungünstigen Umweltbedingungen zu unterstützen und zu überleben. Sobald die Umweltbedingungen günstig sind, führen sie zu einer neuen Person hervor.

Die Synthese von bakteriellen Sporen erfolgt durch einen Prozess, der als Sporulation bezeichnet wird. Die Sporulation wird durch den Mangel an Nährstoffen (Kohlenstoff- und Stickstoffquellen) in der Umgebung stimuliert, in der einige Arten von Bakterien leben.

Fotografie einer mikroskopischen Beobachtung von Eubakterien und ihren Sporen grün gefärbt (Quelle: DOC. RND. Josef Reischig, CSC. /Cc by-sa (https: // creativecommons.Org/lizenzen/by-sa/3.0) über Wikimedia Commons)

In allen Ökosystemen der Biosphäre finden wir viele verschiedene Bakterienarten und produzieren die meisten Sporen. Bakterien sind prokaryotische Organismen, das heißt, sie sind durch mikroskopische Einzelz, ohne innere membranöse Organellen und eine Zellwand, unter anderem eine Zellwand.

Unser allgemeines Wissen über Bakterien ist, dass sie Mittel sind, die viele Krankheiten (ätiologische Wirkstoffe) verursachen, da sie in anderen lebenden Organismen sich vermehren, Infektionen verursachen und das Funktionieren ihres physiologischen Systems destabilisieren können.

Daher konzentrieren sich viele der Sterilisationsprotokolle der menschlichen Industrie, hauptsächlich aus der pharmazeutischen, landwirtschaftlichen und Lebensmittelindustrie.

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Eigenschaften von Bakteriensporen

Bacillus Anthracis -Sporen, die Anthrax -Erkrankungen verursachen

Ausdauer

Bakteriensporen sind extrem resistente Strukturen, die verschiedene Arten von Umweltspannungen wie hohe Temperaturen, Dehydratisierung, Sonnenstrahlung oder das Vorhandensein verschiedener chemischer Verbindungen unterstützen sollen.

Lagen

Typischerweise werden bakterielle Sporen in 6 verschiedene Schichten verpackt; Obwohl diese je nach Bakterienarten variieren können. Diese 6 Schichten sind:

• Exosporium (in einigen Arten ist diese Schicht nicht vorhanden)
• Außenschicht der Spore
• Die innere Schicht der Spore
• Kortex
• Keimzellzellwand
• Plasma -Keimzellmembran

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Komponenten

In jeder bakteriellen Spore gibt es alle wesentlichen Komponenten, um ein ähnliches Individuum (wenn nicht identisch) zu bilden. Diese Elemente stechen hervor:

• RNA verschiedener Typen, die für die Etablierung der neuen Bakterienzelle wesentlich sind. Einige davon sind ribosomale RNA, Transfer RNAs, Messenger -RNAs unter anderem.
• Genomische DNA mit genetischen Informationen, um alle Strukturen und Funktionen der Zelle zu "bestimmen". Die Sporen können auch Plasma -DNA haben, bei der extrakromosomische DNA ist.
• Calcium, Mangan, Phosphor und andere Ionen und Cofaktoren für die ordnungsgemäße Funktion von Enzymen sowie zur Aufrechterhaltung der Zellhomöostase der zukünftigen Person.

Asexuelle Reproduktion

Die Sporen werden als asexuelle Reproduktionsform angesehen, da die Bedingungen aufgrund des übermäßigen Wachstums der Bevölkerung und der Bakterien, die den Anreiz des Ressourcenmangels wahrnehmen, mit Beginn der Sporulation ungünstig werden.

Es ist wichtig zu verstehen, dass alle bakteriellen Sporen zu genetisch identischen Individuen für denjenigen führen.

Struktur

Protoplast

Im innersten Teil der bakteriellen Sporen befindet sich der Protoplasten, der auch als "Kern der Spore" oder die "Keimzelle" bezeichnet wird.

Die externe Struktur der Spore ist mit der primären Funktion des Schutzes des Protoplastens entwickelt, in dem das Zytoplasma, die DNA- und RNA -Moleküle, die Proteine, die Enzyme, die Cofaktoren, die Ionen, die Zucker usw., die für die metabolische Aufrechterhaltung der Bakterien erforderlich sind.

Zellmembran

Die erste Schicht, die den Protoplasten umgibt, ist die Zellmembran, die aus Lipiden und Proteinen besteht. Es verfügt über viele spezialisierte Strukturen in der Wechselwirkung mit den äußersten Abdeckungen, um die Reize der von diesen erhaltenen Umwelt wahrzunehmen.

Repräsentatives Schema einer bakteriellen Spore. Die verschiedenen "Schichten" werden gezeigt: das Exosporium, die Covers (Tunika), der Kortex, die Wand der Spore, die Membran, das Cytosol und die DNA (Quelle: Videobiotechno/CC BY-SA (https: // creitivecommons.Org/lizenzen/by-sa/4.0) über Wikimedia Commons)

Zellwand

Sowohl die innere als auch die äußere Zellwand, die die Schichten sind, die der Zellmembran vorausgehen, haben die typische Struktur der Zellwand der Bakterien: Sie bestehen hauptsächlich aus dem Heteropolysaccharid, der Peptidoglycan (Peptidoglycan (N-Glycosamin und Säureacetyl N-Murmica Acetyl).

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Kortex

Die Wände, die wir gerade erwähnen, ist der Kortex, der aus großen Peptidoglycan -Ketten besteht (mit einem Anteil zwischen 45 und 60 % des Abfalls für Murden).

Auf dem Kortex befinden sich die innere und externe Schicht der bakteriellen Sporen, die aus Proteinen mit speziellen Funktionen bestehen, um Enzyme und toxische Chemiemittel zu deaktivieren, die die Spore beschädigen könnten. Zwei der am häufigsten vorkommenden Enzyme in dieser Schicht sind Overroxiddysmutase und Katalase.

Exosporium

Die Exospor (die nicht von allen Arten produziert wird) wird durch Proteine ​​und Glykoproteine ​​gebildet, die den Zugang großer Proteine ​​wie Antikörper blockieren, zum Beispiel. Es wird angenommen, dass diese Schicht in Bakterien vorkommt, die von einem pathogenen Charakter abhängen, um zu überleben.

Bildung von Bakteriensporen

Mikroskopisches Bild von Bacillus subtilis. Die unveränderten ovalen Strukturen sind Sporen. Quelle: y auch (Original-Uploader)/CC BY-S (http: // creativeCommons.Org/lizenzen/by-sa/3.0/)

Die Bildung von Sporen beginnt, wenn Bakterienzellen den genetischen Weg aktivieren, der Sporulationsfunktionen steuert. Diese Gene werden durch Protein- und Transkriptionsfaktoren aktiviert, die Umweltveränderungen nachweisen (oder den "günstigen" "nachteiligen" Übergang).

Das klassische Modell, das für die Untersuchung der Bildung einer bakteriellen Spore verwendet wird, ist das, das beobachtet wird Bacillus subtilis, das wird in 7 Stufen unterteilt. Die Bildung von Sporen in jeder Bakterienspezies hat jedoch ihre Besonderheiten und kann mehr oder weniger Schritte beinhalten.

Die Stadien der Sporulation können mit Hilfe eines Mikroskops und durch Beobachtung von Zellen, die in Umgebungen mit Nährstoffmangel wachsen, leicht nennenswert sein. Wir können diese Phasen mehr oder weniger wie folgt beschreiben:

Dieses 1: Zellwachstum

Die Zelle erhöht ihr zytosolisches Volumen mindestens dreimal in relativ kurzer Zeit.

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Stadium 2: Duplikation von bakterieller DNA

Begleit mit zunehmender Zytosolvolumen duplikiert das Bakteriumgenom durch Mitose. Am Ende der Myitose richtet sich das "mütterliche" Genom zu einem der Pole der Zelle, während das "Sohn" oder das resultierende Genom auf dem gegenüberliegenden Pol ausgerichtet ist.

Stufe 3: Zellmembranteilung

Die Zellmembran beginnt sich sehr nahe am Pol einzuschränken, wo sich das während der Mitose produzierte Genom "Sohn" befindet. Diese Kontraktion endet, indem das Genom isoliert wird, das aus dem Rest des Zellcytosols resultiert.

Stadium 4: Evaginierung einer zweiten Zellmembran (Bildung von Vorwahre)

Das Segment, das durch die eingeschränkte Zellmembran gebildet wird, wird durch einen anderen Zellmembrananteil verstärkt, der eine Doppelmembran bildet und zu einer unreifen Spore führt, die als "Forempora" bekannt ist.

Stufe 5: Kortexbildung

Die Bakterienzelle erhöht die Produktion von Murminsäureabfällen. Diese richten sich an die Oberfläche, die die Vorbeugung abdeckt und eine zusätzliche Schutzschicht erzeugt. Sobald die Bildung dieser Schicht abgeschlossen ist.

Stufe 6: Innen- und Außenabdeckungen der Spore

Die Zunahme der Produktion von Murmone -Säure zielt auch darauf ab, zwei Schichten einer ähnlichen Zusammensetzung von Peptidoglycan wie die Zellwand der Bakterien zu bilden. Diese beiden Schichten bilden die interne und externe Abdeckung der Exospora und verwandeln sie in eine Endospora.

Stufe 7: Endospapora -Veröffentlichung

Der letzte Schritt der Sporulation oder Bildung der Spore ist die Befreiung. Die Zellwand, die Membran und alle Abdeckungen der "Mutter" -Zellenlisan und die bereits ausgereifte Endospora für die Umwelt freisetzen.

Verweise

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