Neke bakterije u obliku štapa, kada su izložene nepovoljnim uvjetima, unutar svojih stanica tvore okrugla ili eliptična tijela koja se nazivaju spore. Gotovo cijeli sadržaj protoplazme troši se na njihovo stvaranje. Prvo formiran prospor što se potom pretvara u spor. Proces stvaranja spora traje od 40-50 minuta. do nekoliko sati, a ponekad se povuče i cijeli dan. Stanice koje nose spore gube sposobnost razmnožavanja. Nakon sazrijevanja spora, ostaci vegetativne stanice odumiru i bivaju uništeni. Vanjski omotač - exine postaje nepropusna za vodu i tvari otopljene u njoj. Unutarnja školjka - intina igra važnu ulogu u klijanju spora. Od njega se gradi ljuska za novu vegetativnu stanicu. Voda u spori je u posebnom stanju, enzimi su neaktivni, ljuska ograničava razmjenu spora s vanjskim okruženjem - sve to omogućuje sporama da ostanu održive desetcima i stotinama godina. Stoga, spora je otporan oblik bakterije na nepovoljne uvjete okoline ... Na primjer, kada se riječna voda prokuha, sve bakterijske stanice umiru, osim onih koje stvaraju spore. Spore ne umiru kada se osuše, zamrznu, izlože izravnoj sunčevoj svjetlosti i jakim kemijskim otrovima. Spore umiru kada se steriliziraju u autoklavu (120-140˚C). Međutim, iste bakterije stvaraju spore različite otpornosti, a neke od spora mogu se ubiti dugotrajnim kuhanjem. Kada spora dođe u povoljne uvjete, počinje klijati. Istodobno, bubri, postaje bogatiji vodom, povećavajući se gotovo dva puta. Vanjska ljuska je razderana i sadnica izlazi kroz nastalu rupu. Kod nekih bacila aktivacija enzima i stvaranje vegetativne stanice dovršava se za 40-50 minuta. Ponekad, kada se otrovne tvari nakupljaju u okolišu, bacili koji nose spore mogu izgubiti sposobnost sporuliranja.
U procesu evolucije bakterije su se prilagodile preživljavanju u najnepovoljnijim uvjetima okoliša i zadržale nasljedne informacije stvaranjem spora. Unutar stanice nastaju spore bakterija. Cijeli proces klijanja (sporulacije) traje 18 - 20 sati. Tijekom tog procesa u bakterijskoj stanici se mijenjaju brojni biokemijski procesi. Bakterije mogu dugo biti u stanju nalik na spore – stotinama godina. U povoljnim uvjetima okoliša, spore klijaju. Proces klijanja traje 4-5 sati.
Do stvaranja spora dolazi kada:
Riža. 1. Na fotografiji spore unutar bakterijske stanice (fotografija snimljena pod svjetlom elektronskog mikroskopa - EM).
Bakterije u obliku štapića koje stvaraju spore nazivaju se bacili. Pripadaju obitelji Bacillaceae i predstavljeni su rodom Clostridium Clostricdium, rodom Bacillus i rodom Desulfotomaculum. Sve su to gram pozitivne anaerobne bakterije.
Rod clostridium ima više od 93 vrste bakterija. Svi tvore spore. iz roda Clostridium izazivaju plućnu gangrenu, krivci su komplikacija nakon pobačaja i porođaja, teških toksičnih infekcija, uključujući botulizam. Spore ove vrste bakterija prelaze promjer vegetativne stanice.
Rod bacil ima više od 217 vrsta bakterija. Patogene bakterije iz roda Bacillus uzrokuju niz bolesti kod ljudi i životinja, uključujući bolesti koje se prenose hranom i antraks. Spore bakterija ove vrste ne prelaze promjer vegetativne stanice.
Riža. 2. Fotografija prikazuje bakterije iz roda Clostridium. Lijevo - Clostridium perfingens. Uzročnici su bolesti koje se prenose hranom i plinske gangrene. Desno - Clostridium botulinum. Bakterije uzrokuju tešku bolest koja se prenosi hranom zvanu botulizam.
Riža. 3. Na fotografiji uzročnik antraksa. Bacillus anthracis, rod Bacillus - velik, nepokretan, sa odsječenim krajevima (lijevo) i bakterija u stanju nalik na spore (desno).
Prije stvaranja same spore u vegetativnoj bakterijskoj stanici, brzina metabolizma se smanjuje, prestaje replikacija DNK, jedan od nukleotida se lokalizira u sporogenoj zoni i počinje se sintetizirati dipikolinska kiselina.
Formiranje sporogene zone počinje zadebljanjem citoplazmatskog područja u kojem se nalazi nukleotid ( prospor). Izolacija sporogene zone događa se uz pomoć citoplazmatske membrane koja počinje rasti u stanicu.
Između unutarnjeg i vanjskog sloja membrane formira se korteks. Jedna od njegovih komponenti je dipikolinska kiselina, koja određuje toplinsku stabilnost spore.
Vanjska strana membrane prekrivena je membranom (egzosporom). Sastoji se od proteina, lipida i drugih spojeva koji se ne nalaze u vegetativnoj stanici. Ljuska je debela i labava. Hidrofobna je.
Tijekom razdoblja sazrijevanja spora završava formiranje svih njegovih struktura. Spora stječe toplinsku stabilnost. Poprimi određen oblik i zauzima poseban položaj u kavezu. Nakon potpunog sazrijevanja spora dolazi do autolize stanice.
Riža. 4. Fotografija prikazuje formiranu sporu, uz čiju periferiju postoje ostaci citoplazme.
Riža. 5. Fotografija lijevo prikazuje novonastalu sporu (A), uz čiju periferiju se nalaze ostaci citoplazme. Nadalje, citoplazma odumire. Na fotografiji desno (B) spora, pročišćena u laboratorijskim uvjetima.
Riža. 6. Na gornjoj fotografiji faza sporulacije - od formiranja sporogene zone do potpunog formiranja i lize ostataka stanice. Na donjoj fotografiji nalazi se spora s izraslinama nalik vrpci. O je njegova vanjska ljuska, K je korteks, C je unutarnji dio.
Korteks štiti sporu od enzima, koje stanica proizvodi u velikim količinama u završnoj fazi sporulacije. Njihova je svrha potpuno uništiti majčinu vegetativnu stanicu. U nedostatku korteksa, bakterijske spore se liziraju. Cortex sadrži diaminopimelnu kiselinu, koja osigurava toplinsku stabilnost
Unutarnja strana korteksa susjedna je unutarnjoj strani citoplazmatske membrane. Tijekom razdoblja klijanja spora, korteks se pretvara u staničnu stijenku vegetativne stanice.
Strana citoplazmatske membrane okrenuta prema van prekrivena je membranom (egzosporom) tijekom sporulacije. Sastoji se od proteina, lipida i drugih spojeva koji se ne nalaze u vegetativnoj stanici. Ljuska je debela i labava. Na njega otpada oko 50% volumena samog spora. Hidrofobna je. Vanjski zid spore otporan je na enzime. Štiti spore od preranog klijanja.
Riža. 7. Na fotografiji spora s izraslinama. Njegova jezgra je vegetativna stanica u mirovanju.
U nekim sporovima nastaju izrasline u procesu sporulacije. Oni su raznoliki i specifični. Ova osobina za svaku bakteriju je nasljedno fiksirana i konstantna. Izrasline spore se prvenstveno sastoje od proteina. Aminokiseline proteina slične su onima u keratinu i kolagenu. Funkcija izraslina na sporovima još nije konačno razjašnjena.
Riža. 8. Vrste izraslina na sporama: bičevi, cjevčice, četkice u obliku četkice, široke vrpce, trnovi, pribadači, u obliku rogova.
Riža. 9. Na fotografiji se nalaze spore bakterija iz roda Clostridium. Izrasline u obliku cjevčica (1 i 5), izrasline u obliku flagela (2), vrpcaste izrasline (3), peraste izrasline (4), spore na čijoj se površini nalaze trnovi (6).
U stanici koja je u stanju nalik na spore, bilježi se:
U procesu sporulacije, spora se prekriva membranama – vanjskom membranom i korteksom. Oni štite spor od nepovoljnih uvjeta okoline.
Korteks sadrži diaminopimelnu kiselinu, koja je odgovorna za toplinsku stabilnost. Vanjska ljuskaštiti spor od preranog klijanja i negativnih čimbenika okoliša.
U stanju nalik na spore, bakterija je otporna na povišene temperature okoline i isušivanje. Može preživjeti u otopinama s visokim udjelom soli, izdržati dugotrajno vrenje i smrzavanje, zračenje i vakuum, ultraljubičasto zračenje. Spore su otporne na razne otrovne tvari i dezinficijense.
Stabilnost spora patogenih bakterija u vanjskom okruženju doprinosi postojanosti infekcije i razvoju teških zaraznih bolesti.
Bakterijske spore su ovalnog i sfernog oblika. Mogu se nalaziti na krajevima stanice (uzročnici tetanusa), bliže centru (uzročnici botulizma i plinske gangrene) ili u središnjem dijelu stanice (bacil antraksa). Rjeđe se spore bakterija nalaze bočno.
Riža. 10. Fotografija prikazuje terminalne endospore C. difficile i Clostridium tetani.
Riža. 11. Fotografija prikazuje središnje smještene spore bakterije Bacillus cereus.
Riža. 12. Fotografija prikazuje terminalnu lokaciju spore u bakteriji Bacillus subtilis.
Na sporama roda Clostridium i bacillus u procesu sporulacije nastaju klobuke. Imaju konusni ili polumjesečasti oblik i staničnu strukturu. Stanice nalikuju vrećicama koje su ispunjene plinovitom tvari. U obliku su štapića ili ovala. Stanice pomažu spori da ostane pluta u vodi. Čak se i centrifugiranjem spore s klobukima ne mogu istaložiti. Klobuki spora nastaju u bakterijama tla hidromorfnih tala, koje su nastale u uvjetima stajaćih površinskih voda ili u prisutnosti podzemnih voda.
Riža. 13. Na fotografiji klobuki na sporama su stožasti (lijevo) i srpasti (desno).
Riža. 14. Fotografija prikazuje strukturu klobuka bakterijskih spora. Pojedinačne plinske stanice (vakuole, vrećice) su ovalne.
sporogeneza, proces stvaranja spora (vidi Sporovi). U biljnim organizmima – prokariotima (v. Prokarioti), čije stanice nemaju tipične jezgre, spore mogu nastati: iz cijele stanice koja je nakupila hranjive tvari i zadebljala membranu (egzospore mnogih modrozelenih algi); prilikom dijeljenja Protoplasta na veliki broj spora (endospore nekih plavo-zelenih algi, riža. 1, 1); kao rezultat zbijanja i kompresije protoplasta unutar stanične membrane i stvaranja nove višeslojne membrane na njoj (u bakterijama); s raspadanjem posebnih područja micelija na segmente (u aktinomiceta, riža. 1 , 2). U biljkama - eukariotima (vidi Eukarioti), koje imaju tipične jezgre, imaju 3 glavne vrste spora (oo-, mito- i mejospore) i zauzimaju različita mjesta u razvojnim ciklusima, mogu postojati 3 varijante C, odnosno: oosporogeneza, mitosporogeneza i mejosporogeneza... Obično se pod S. podrazumijeva stvaranje mejospora (mejosporogeneza). Oosporogeneza je povezana s procesom oplodnje i, posljedično, s promjenom nuklearnih faza u razvojnim ciklusima; završava stvaranjem oospora (kod mnogih zelenih algi i oomiceta), auksospora (kod dijatomeja), zigospora (kod zigomiceta), koje su jednonuklearne ili višejezgrene zigote. Mitosporogeneza dovodi do pojave mitospora, koje nastaju u nekoliko ili u velikom broju kao rezultat mitotičke podjele (vidi Mitoza) haploida [na primjer, zoospore niza algi ( riža. 1 , 3) i gljive], rjeđe diploidne (na primjer, karpospore većine Floride) stanice ili bez diobe - monospore edogonija ( riža. 1 , 4), bangiev, nemalion; ne dovodi do promjene nuklearnih faza. Nastavlja se u jednostaničnom mitosporangiju (na primjer, u zoosporangiji ulotrixa, monosporangiji edogonija, cistokarpiju Floride), a jednostanične alge, takoreći, postaju sporangije ( riža. 1 , 5). Mitosporogeneza se može promatrati tijekom raspadanja micelija, koji se sastoji od stanica koje sadrže dikarione, na primjer, u gljivama smuti i hrđe. Mejosporogeneza je povezana s promjenom diplofaze (vidi diplofazu) u razvojnim ciklusima nižih i viših biljaka haplofazom (vidi haplofazu). U nižim biljkama mejospore nastaju kao rezultat mejoze ili ubrzo nakon toga iz mitotički podijeljenih haploidnih stanica koje nastaju tijekom mejoze. U algama i gljivama s haploidnim razvojnim ciklusom S. se javlja tijekom klijanja zigote (oospore), čija diploidna jezgra, dijeleći se mejotski, tvori 4 haploidne jezgre; u ovom slučaju nastaju 4 mejospore (na primjer, zoospore Chlamydomonas, riža. 1 , 6, aplanospore ulotrixa), ili 3 od četiri haploidne jezgre odumiru i nastaje samo 1 mejospora (na primjer, u Spirogyra, riža. 1 , 7), ili nakon mejoze slijede 1-3 mitotske podjele i nastaju 8-32 spore (npr. kod Bangiaceae). U algama s izomorfnim i heteromorfnim razvojnim ciklusima, mejosporogeneza se javlja u jednostaničnim mejosporangijama i karakterizira je stvaranjem bilo 4 mejospore (na primjer, tetraspore smeđih algi i većine Floride, riža. 1 , 8), ili 16-128 mejospora (na primjer, zoospore morskih algi, riža. 1 , 9) zbog 2-5 mitotičkih dioba nakon mejoze. U sporangiji tobolčarskih gljiva (asci, ili asci), 4 haploidne jezgre nastale mejozom dijele se mitotički i nastaje 8 endogenih mejospora (askospora). U bazidijama (sporonosnim organima) bazidiomiceta nakon mejoze pojavljuju se 4 haploidne jezgre, koje se pomiču u posebne izrasline na površini bazidija; u budućnosti ovi izrasline s haploidnim jezgrama, tj. bazidiospore, odvojene od bazidija ( riža. 1 , deset). Više biljke stvaraju samo mejospore, mejosporogeneza se odvija u višestaničnim sporangijama. Obično, kao rezultat mitotičkih dioba diploidnih stanica arheporija, nastaje tzv. sporociti (stanice koje se mejotski dijele), od kojih svaka tvori 4 spore (tetrade spora). Equospore paprati proizvode morfološki i fiziološki identične spore ( riža. 2 , 1), iz kojih se razvijaju dvospolni izrasline. Kod heterosporoznih paprati sličnih i sjemenskih biljaka javlja se mikro- i megasporogeneza, mejosporogeneza, odnosno postoje dvije vrste spora. Mikrosporogeneza se javlja u mikrosporangijama i završava stvaranjem velikog broja mikrospora ( riža. 2 , 2), zatim izrastu u muške izrasline; megasporogeneza - u megasporangijama, gdje u manjem broju - često čak 4 ili 1 - megaspore ( riža. 2 , 3), nicajući u ženske izrasline. Sporociti i spore u razvoju (kod većine viših biljaka) hrane se tvarima dobivenim iz stanica tapetuma (sloj koji s unutarnje strane oblaže šupljinu sporangija). U mnogim biljkama stanice ovog sloja, šireći se, tvore periplazmodij (protoplazmatsku masu s degenerirajućim jezgrama), u kojem se pojavljuju sporociti, a zatim spore. U nekim biljkama dio sporocita također sudjeluje u stvaranju periplazmodija. U megasporangiji (ovulama) nekih kritosjemenjača, kao rezultat mejoze, nastaju stanice s 2 ili 4 haploidne jezgre, što odgovara 2 ( riža. 2 , 4) ili 4 ( riža. 2 , 5) megaspore; iz tih stanica razvijaju se ženski gametofiti – tzv. bisporne i tetrasporne embrijske vrećice. Za S. u protozoa vidi čl. Sporovi.
Lit .: Meyer KI, Reprodukcija biljaka, M., 1937.; Kursanov L.I., Komarnitsky N.A., Tečaj nižih biljaka, M., 1945.; Mageshvari P., Embryology angiosperm, trans. s engl., M., 1954.; Takhtadzhyan A. L., Više biljke, t. 1, M. - L., 1956; Poddubnaya-Arnoldi B, A., Opća embriologija kritosjemenjača, M., 1964: Smith G. M., Kriptogamska botanika, 2. izd., V. 1-2, N. Y. - L. 1955; Lehrbuch der Botanik für Hochschulen, 29 Aufl., Jena, 1967.
A. N. Sladkov.
U nepovoljnim uvjetima (povećanje ili sniženje temperature, sušenje i sl.) većina bakterija, koje mogu biti samo u vegetativnom ("vegetativnom" - životnom) stanju, umire, ali neke od njih prelaze u spore – stanice u mirovanju ... U stanju spora bakterije su održive, ali nisu vitalne (stanje "suspendirane animacije" - potiskivanje života), ne trebaju hranu, nisu se sposobne razmnožavati. Sposobnost stvaranja spora posjeduje gotovo isključivo bakterije u obliku štapića ... U svakoj bakterijskoj stanici nastaje samo jedna spora. Spore su neobično otporne na temperaturu, na primjer, spore uzročnika - teško trovanje hranom - botulizam - mogu izdržati zagrijavanje na 100 °C 5-6 sati.Spore podnose sušenje, izlaganje UV tvarima itd. Ova iznimna otpornost bakterijskih spora na visoke temperature često je razlog kvarenja kuhane hrane (konzerve, prženih i kuhanih proizvoda). Toplinska stabilnost spora može se objasniti relativno niskim sadržajem slobodne vode u njihovoj citoplazmi. Gusta višeslojna ljuska dobro štiti spore od prodiranja štetnih tvari. Bakterijske spore mogu preživjeti desetke ili čak stotine godina. Jednom u povoljnim uvjetima, spora upija vodu i bubri, smanjuje joj se toplinska stabilnost, povećava se aktivnost enzima, pod čijim se utjecajem membrane otapaju, a spora prerasta u vegetativnu stanicu.
Kvarenje hrane uzrokuju samo vegetativne stanice bakterija. Stoga je potrebno poznavati uvjete koji pogoduju stvaranju spora i njihovom klijanju u vegetativne stanice kako bismo odabrali pravi način obrade hrane kako bi se spriječilo kvarenje pod utjecajem bakterija.
3. Morfološki znakovi plijesni
Ø Gljive čine veliku skupinu organizama koji su raspoređeni u zasebno kraljevstvo Mikota. Kraljevstvo gljiva uključuje mikroskopske filamentozne gljive (prije su se zvale plijesni).
Ø Klasificirani su kao biljni heterotrofni organizmi - eukarioti, bez klorofila... Vrsta gljive ima preko 100.000 vrsta. Predstavnici mikroskopskih filamentoznih gljiva su gljive rodova Aspergillus, Penicillium, (zahvaćaju žitarice i brašno, prešani kvasac, masti, kruh, slastice od brašna. sorte pšenice i raži. Upotreba brašna uzrokuje akutna trovanja hranom. Nalaze se kod akutnog trovanja hranom. tijesto i tijesto.
Ø Mikroskopske gljive se obično razvijaju na površini supstrata u obliku pahuljastih, paučinastih i pamukastih formacija, a neke - u obliku tankih naslaga i filmova. Neke su gljive aktivni uzročnici kvarenja prehrambenih proizvoda, robe i materijala organskog porijekla (papir, drvo, tkanine, kožna galanterija), druge se koriste u industriji za proizvodnju sireva, za proizvodnju organskih kiselina, enzimskih pripravaka, antibiotici itd. Neki uzrokuju bolesti kod biljaka, ljudi i životinja.
Struktura gljiva
Ø Po građi stanice plijesni se bitno ne razlikuju od stanica bakterija i kvasca, ali imaju jednu, a ponekad i više diferenciranih jezgri. Stanice imaju jako izduženi oblik i stoga nalikuju nitima - hife... Njihova debljina je 1-15 mikrona. Snažno se granaju, tvoreći isprepletenu masu - micelija, ili micelija... Micelij je tijelo plijesni. Većina hifa se razvija iznad površine supstrata (zračni micelij), na kojem se nalaze reproduktivni organi, a dio - u debljini supstrata (micelij supstrata). Hife u većini filamentoznih gljiva su višestanične, u njihovim stanicama postoje poprečne pregrade - pregrade... Nitaste gljive nemaju flagele i nepokretni su organizmi.
Ø Uobičajena je sposobnost plijesni da se razvija pri niskoj vlažnosti podloge - oko 15%, pa stoga mogu utjecati na sušeno voće, krekere, te od neprehrambenih proizvoda - papira, kože, pređe i tkanina, čija je čvrstoća značajno smanjena . Plijesni se mogu razviti i na temperaturama ispod nule (do -8 o C), stoga tijekom dugotrajnog skladištenja mesa i ribe temperatura ne smije biti veća od -20 o C. Također aktivno utječu na proizvode koji imaju kiselo okruženje ( voće, kiselo povrće, sirevi itd.)
4. Metode razmnožavanja plijesni
Gljive se razmnožavaju aseksualno i spolno.
Ø Vegetativno(aseksualan) rasplod javlja se: dijelovi micelija (bilo koji komadić ili komadić micelija, koji padne na hranjivi supstrat, može rasti i dovesti do novog micelija) ili odvojene stanice oidija, nastala kao rezultat rasparčavanja hifa u zasebne stanice, od kojih se svaka može razviti u novi micelij.
Ø Razmnožavanje je najtipičnije za gljive putem spora.... Spore nastaju aseksualno i spolno.
Ø Kod nespolnog razmnožavanja spore se češće stvaraju na posebnim hifama. Kod nekih gljiva takve spore nastaju na vrhu hifa, izvan njih (egzospore). Takvi se sporovi obično nazivaju konidije i hife koje nose konidije - konidiofore... Konidije se nalaze na konidioforima pojedinačno, u skupinama, u lancima itd.
Ø Kod drugih gljiva spore nastaju unutar posebnih stanica koje se razvijaju na krajevima hifa. Te stanice, obično okruglog oblika i prilično velike veličine (do nekoliko mikrona), nazivaju se sporangije... Spore (endospore) koje se u sporangijama stvaraju u velikom broju nazivaju se sporangiospore i hife koje nose sporangije - sporangiofore... Zrele konidije se mrve, a sporangije pucaju, a iz njih se izlijevaju spore koje klijaju u povoljnim uvjetima.
Ø Na spolno razmnožavanje prvo dolazi do spajanja dviju hifa micelija s više jezgri, koje su obično kratke formacije s blagim zadebljanjem na krajevima. Zatim dolazi do parne fuzije jezgri. Spolno razmnožavanje završava stvaranjem posebnih plodišta.
Ø Spolne spore nalaze se na pločama ili posudama – vrećicama.
Ø Gljive koje se mogu spolno razmnožavati nazivaju se savršenim. Neke se gljive uopće ne razmnožavaju spolno. Klasificirani su kao nesavršeni.
Ø Mnoge gljive, kada nastupe nepovoljni uvjeti, sposobne su stvoriti stadije mirovanja u obliku takozvanih sklerocija i klamidospora.
Ø Sklerocija su tvrde, obično tamne formacije čvrsto isprepletenih hifa; dolaze u raznim oblicima.
Ø Klamidospore(od grčkog "chlamydo" - ogrtač, zaštitni pokrivač) odvojeni su dijelovi hifa, zbijeni zbog dehidracije, prekriveni debelom ljuskom.
Otporne su na nepovoljne uvjete okoline, sadrže malo vode i bogate su rezervnim hranjivim tvarima. Nakon što su u povoljnim uvjetima za razvoj, klijaju i stvaraju novi micelij ili sporulacijske organe.
5. Struktura, oblik, veličina kvasca
Kvasac pripada eukariotskim mikroorganizmima. Oni čine skupinu jednostaničnih nepokretnih mikroorganizama koji nemaju pravi micelij. U prirodi su rasprostranjene i vrlo se često nalaze u tlu, na plodovima, osobito prezrelim, i lišću biljaka. Mnogi kvasci koriste se u brojnim industrijama - pekarstvu, vinarstvu, proizvodnji alkohola, pivarstvu, fermentaciji itd. Kvasac se može smatrati udomaćenim mikroorganizmima. S druge strane, razvoj kvasca u hrani može uzrokovati kvarenje (napuhnutost, promjene mirisa i okusa). Tehnička vrijednost kvasca temelji se na njegovoj sposobnosti pretvaraju šećer u etilni alkohol i ugljični dioksid ... S tim u vezi, oni su dugo dobili zajedničko ime šećerne gljive, ili saharomiceti... Kvasac se odlikuje visokim sadržajem bjelančevina i vitamina (B 1, B 2, B 6, niacin) pa se neki od njih koriste kao hrana i hrana za životinje. Dodavanje 1 tone kvasca u stočnu hranu povećava prirast za 1-1,6 tona i omogućuje smanjenje troškova hranjenja. Pekarski kvasac proizvodi se u velikim količinama. Uzgajaju se na otpadu proizvodnje alkohola, raznim hidrolizatima, pa čak i na pojedinim frakcijama ulja, posebice parafina.
Po obliku kvasac može biti ovalni, jajoliki, okrugli, limunasti, rjeđe - cilindrični, trokutasti, srpasti, streličasti, tikvičasti itd.
Dimenzije (uredi) kvasac varira u različitim vrstama od 1,5 - 2 do 10 µm u promjeru i do 2 - 20 µm (ponekad i do 50 µm) u duljini.
Struktura njihove su stanice slične građi gljivičnih stanica. Svaka stanica ima jezgru jasno razgraničenu od citoplazme. Stanične strukture kvasca obavljaju iste funkcije kao i gljive.
Po svojoj prirodi treba razlikovati dvije skupine kvasca:
Ø Kulturni - kvasac koji ljudi uzgajaju u industrijske i gospodarske svrhe, s visokim kapacitetom fermentacije, dajući prehrambenim proizvodima poseban okus i aromu. Pojedinačne vrste takvog kvasca nazivaju se rase; (saharomiceti)
Ø Divlji - kvasac koji se nalazi u okolišu, uzrokuje kvarenje prehrambenih proizvoda zbog duboke oksidacije šećera (u CO 2 i vodu) i daje proizvodima neobičan okus i miris. Neki su sposobni uzrokovati ozbiljne ljudske bolesti, utječući na sluznicu, središnji živčani sustav. U pekarskoj industriji i proizvodnji nekih konditorskih proizvoda od brašna nalaze se mikroorganizmi iz roda (Candida, Torulopsis). Smanjuje aktivnost komprimiranog kvasca, smanjuje njegovu snagu podizanja. Izvori kontaminacije poluproizvoda divljim kvascem su stlačeni kvasac koji sadrži od 15 do 45% stranog kvasca, kao i brašno i sirutka.
Neke bakterije u obliku štapića (rod Bacillus i rod Clostridium) mogu formirati spore. Obično sporulaciju izazivaju nepovoljni uvjeti okoline: promjena temperature, nedostatak hranjivih tvari, nakupljanje toksičnih metaboličkih proizvoda, promjena pH, smanjenje sadržaja vlage itd. Dakle, sporulacija nije obavezna faza u razvoju bakterija koje stvaraju spore.
U stanici se uvijek stvara samo jedna spora.
Glavne faze sporulacije su:
1. Pripremna faza. Procesu prethodi restrukturiranje genetskog aparata stanice: nuklearna DNK se izvlači u obliku niti i koncentrira na jednom od polova stanice ili u središtu, ovisno o vrsti bakterije. Ovaj dio stanice naziva se sporogena zona.
2. Formiranje prospora. U sporogenoj zoni dolazi do dehidracije i zbijanja citoplazme, a ta zona se dehidrira uz pomoć septuma koji nastaje od citoplazmatske membrane.
Prospora - struktura smještena unutar stanice i odvojena od nje dvjema membranama.
3. Stvaranje ljuski spora. Između membrana nastaje kortikalni sloj (korteks) koji je po sastavu sličan staničnoj stijenci vegetativne stanice. Osim peptidoglikana – mureina, korteks sadrži kalcijevu sol dipikolinski kiselina, koju sintetizira stanica u procesu sporulacije. Zatim se na vrhu membrane sintetizira ljuska spore koja se sastoji od nekoliko slojeva. Broj i struktura slojeva različiti su za različite vrste bakterija. Ljuska je nepropusna za vodu i otopljene tvari te pruža veću otpornost spora na vanjske utjecaje
4. Izađite iz spore iz stanice. Nakon sazrijevanja spore, ljuska se uništava i spora izlazi van.
Proces sporulacije traje nekoliko sati.
Tako, spor - to je dehidrirana stanica prekrivena višeslojnom membranom, koja sadrži kalcijevu sol dipikolinske kiseline. Glavna značajka bakterijskih spora je njihova visoka toplinska stabilnost.
Jednom u povoljnim uvjetima, spor raste. Proces pretvaranja spore u rastuću (vegetativnu) stanicu počinje upijanjem vode i bubrenjem. U tom slučaju dolazi do dubokih fizioloških promjena: disanje se pojačava i enzimi se aktiviraju. Tijekom istog razdoblja, spora gubi toplinsku stabilnost. Tada se njezina vanjska ljuska razdire i iz formirane strukture nastaje vegetativna stanica.
Kretanje bakterija
Među bakterijama postoje pokretni i nepokretni oblici. Većina pokretnih bakterija aktivno se kreće samo u tekućem mediju.
Kretanje bakterija vrši se:
· Uz pomoć flagella;
Flagele imaju bakterije u obliku štapića i neke uvijene oblike. Prisutnost flagella, njihov položaj stalni su znakovi za određenu vrstu i imaju dijagnostičku vrijednost. Neke vrste bakterija imaju jedan flagelum. (monotrichs), u drugima su bičevi raspoređeni u snopiće na jednom ili oba kraja stanice (politrichs), u drugi pokrivaju cijelu površinu stanice (peritrihi).
Duljina flagele može biti višestruko veća od duljine bakterijske stanice, dosežući 10-30 mikrona ili više. Poprečna veličina flagele je 0,01-0,03 mikrona.
Brzina kretanja bakterija je velika. U jednoj sekundi, stanica može prijeći udaljenost 20-50 puta duljinu svog tijela. Kretanje se događa kada se flagella okreće oko svoje osi ili zbog kontrakcije flagele.
Riža. 3.1 Položaj flagela:
1- monotrihijalni raspored;
2- politrihijski raspored;
3- peritrihijski položaj
Klizanjem;
Tipično za bakterije s sluzavim omotačem. Zbog sluzi stanica klizi po površini i pomiče se.
Puzanjem;
Pokret se provodi kontrakcijom cijele stanice. Ovu vrstu kretanja provode spirohete.
Mlazni pogon;
Neke bakterije izbacuju dijelove sluzi za kretanje i istovremeno se odbijaju.
Razmnožavanje bakterija
Za prokariote je karakteristična podjela stanica na 2 dijela (binarna podjela).
Tijekom diobe, kružna DNK je pričvršćena na citoplazmatsku membranu, nevezana. U tom slučaju nastaju 2 lanca nukleotida koji se komplementarno dovršavaju, uslijed čega nastaju dvije kružne dvolančane molekule DNA.
U ogromnom broju gram-pozitivnih bakterija, podjela se događa točno na pola uz pomoć poprečnog septuma (skupa), koji nastaje zbog izbočenja citoplazmatske membrane unutar stanice.
Kod gram-negativnih bakterija do diobe dolazi stvaranjem suženja (citoplazmatska membrana i stanična stijenka se savijaju kako bi se spojile s suprotnom staničnom površinom).
Mali udio bakterija razmnožava se pupanjem (bakterije stabljike).
Klasifikacija prokariota
Trenutno postoji nekoliko klasifikacija bakterija. Najpoznatiji i široko korišteni klasifikacija bakterija Bergi. Sastavljači Bergijevog kratkog vodiča za bakterije, čije je deveto izdanje objavljeno 1980. godine, imali su za cilj stvoriti vodič koji bi omogućio da se bakterije brzo identificiraju po nizu specifičnih osobina.
Prema ovoj klasifikaciji, kraljevstvo prokariota, ovisno o odnosu prema svjetlu, podijeljeno je na 2 dijela: odjel cijanobakterija(fotosintetski) i odjel životinjskih bakterija(nefotosintetski) . Zauzvrat, odjel scotobacteria podijeljen je u 19 skupina, od kojih je svaka podijeljena na redove, obitelji, rodove i vrste ovisno o obliku, strukturi stanične stijenke, karakteristikama razmnožavanja, pokretljivosti, sposobnosti stvaranja spora, odnosu prema kisik itd.
Na primjer, grupa 8 ima naziv "Gram-negativne fakultativne anaerobne šipke". Neke bakterije ove skupine (obitelj Enterobacteriacea) uobičajeni su stanovnici crijeva (rod Escherichia), druge su uzročnici infekcija koje se prenose hranom (rod Shigella, rod Salmonella).
U nekim skupinama vrste su grupirane u rodove, koji su opisani slučajnim slijedom, u drugim su rodovi grupirani u obitelji i redove,
Posljednjih godina dobila je i priznanje Murray klasifikacija bakterija, predložena 1978. Ova se klasifikacija temelji na strukturi stanične stijenke. Gram + bakterije su dodijeljene odjelu Firmacutes. Druga podjela - Gracilicutes - objedinjuje sve bakterije koje imaju staničnu stijenku karakterističnu za Gram bakterije. Treći dio objedinjuje posebne oblike bakterija, lišene prave stanične stijenke - odjeljak Mycoplasma.
Podjela Gram + bakterije uključuje četiri skupine; podjela na skupine temelji se na obliku stanica i sposobnosti stvaranja spora. To su koki, štapići koji stvaraju i ne stvaraju spore, aktinomiceti i srodni mikroorganizmi. Rod Lactobacillus pripada Gram + štapićima koji ne stvaraju spore. To su bakterije mliječne kiseline koje se koriste u proizvodnji fermentiranih mliječnih proizvoda, u sirarstvu, u kiseljenju povrća, u pečenju.
Svi predstavnici Gram bakterija ne stvaraju spore i oštro se razlikuju po sposobnosti razvoja na svjetlu i bez njega. U proizvodnji hrane postoje Gram bakterije koje su indiferentne na svjetlost. Razlikuju se po obliku stanica i načinu na koji se kreću. Po broju predstavnika i značaju u prirodi i životu čovjeka najzanimljivije su pseudomonade, enterobakterije i bakterije octene kiseline.
Pitanja za samotestiranje
1. Koji su glavni oblici stanica u bakterijama?
2. Koja je razlika između streptokoka i stafilokoka?
3. Kakav je relativni položaj koka imaju sarcini?
4. Kako se razlikuju štapićaste bakterije?
5. Kako se odvija kretanje u bakterijama?
6. Što su monotrihi i politrihi?
7. Kako se nalaze flagele u pokretnim oblicima bakterija?
8. Nabrojite vam poznate uvijene oblike bakterija.
9. Kakav je proces sporulacije kod bakterija?
10. Koja je funkcija sporulacije kod bakterija?
11. Koji se znakovi koriste za određivanje vrste bakterije?
12. Kako se razmnožavaju bakterije?
13. Koja je uloga nukleoida u razmnožavanju bakterija?
14. Koje klasifikacije bakterija poznajete?
15. Opišite sljedeće skupine bakterija: streptokoke, diplobakterije, toroide, spirohete, vibrije, proteze, aktinomicete.
16. Koji se znakovi koriste kao osnova za klasifikaciju bakterija prema Bergiju?
17. Koja je razlika između cijanobakterija i skotobakterija?
18. Koji se znakovi koriste kao osnova za klasifikaciju bakterija prema Murrayu?
19. Što su aktinomiceti?
20. Što su "bacili" i "klostridije" i koje su njihove razlike?
21. Što su sporovi?
22. Jesu li sve bakterije sposobne za sporulaciju?
23. Navedite glavne faze sporulacije kod bakterija.
24. Koje nove oblike bakterija poznajete?
25. Koje međusobne rasporede štapićastih bakterija poznajete?
Književnost
1. Schlegel G. Opća mikrobiologija. -M .: Mir, 1987.- 500 str.
2. Mudretsova-Wyss K.A. Mikrobiologija. -M .: Ekonomija, 1985.- 400.
3. Churbanova I.N. Mikrobiologija. - M .: Viša škola, 1987. - 240 str.
4. Chebotarev L.N., Bogdanova L.V., Luzina N.I. Tehnička mikrobiologija. Vodič. - Kemerovo, izdavačka kuća KuzPI, 1986.
5. Chebotarev L.N. Mikrobiologija u ilustracijama i dijagramima. Vodič. - Kemerovo, izdavačka kuća KuzPI, 1988. - 92 str.
6. Verbina NM, Kaptereva Yu.V. Mikrobiologija proizvodnje hrane, Moskva: Agropromizdat, 1988, 256 str.
7. Asonov N.R. Mikrobiologija - 3. izdanje, rev. i dodatno - M .: Kolos, 1997. - 352 str.
Tema 4 EUKARIOTI(gljive i kvasac)
4.1 Mikroskopske gljive, njihove značajke
4.2 Razmnožavanje gljiva
4.3 Klasifikacija gljiva. Karakteristike najvažnijih predstavnika raznih klasa
4.4 Kvasac Njihov oblik, veličina Razmnožavanje kvasca. Načela klasifikacije kvasca
© 2015-2019 stranica
Sva prava pripadaju njihovim autorima. Ova stranica ne tvrdi autorstvo, ali omogućuje besplatno korištenje.
Datum izrade stranice: 2017-03-31
