Для чего необходима капсула бактериям
Для чего необходима капсула бактериям
Один из основных признаков прокариотической клетки — отсутствие внутреннего разделения, обеспечиваемого элементарными мембранами. По сути, единственная мембранная система прокариотической клетки — ЦПМ, входящая в состав клеточной оболочки, часто сложно устроенная и проникающая поперечными складками глубоко в цитоплазму. В составе любой стабильной бактериальной клетки выделяют условные компартменты — поверхностные структуры, клеточную оболочку и цитоплазму.
Поверхностные структуры бактерий
Основные поверхностные структуры бактериальной клетки — капсула, жгутики и микроворсинки. Их наличие — относительно стабильный признак, используемый для идентификации бактерий.
Капсула бактерий
Клеточную оболочку многих бактерий окружает слой аморфного, сильно обводнённого вещества. Этот покров выполняет важные функции: делает оболочку клетки (состоящей из клеточной стенки и ЦПМ) более плотной и прочной, предохраняет бактерии от воздействия бактерицидных факторов, обеспечивает адгезию на различных субстратах, может содержать запасы питательных веществ.
Организация капсул бактерий. Основную роль в организации капсул бактерий играет ЦПМ. Выделяют микрокапсулы (выявляемые только при электронной микроскопии в виде слоя мукополисахаридных микрофибрилл) и макрокапсулы (обнаруживают при световой микроскопии). У некоторых бактерий полимеры клеточной оболочки, выделяемые наружу, свободно располагаются вокруг неё, образуя слизистый слой. Капсулированные бактерии могут превращаться в бескапсульные варианты и, поскольку первые образуют мукоидные или гладкие (S), а бескапсульные — шероховатые (R) колонии, это явление известно как S- и R-диссоциация. Капсула и слизистый слой не препятствуют поступлению и выходу различных веществ из бактериальной клетки, а также плохо удерживают красители.
Окраска капсул бактерий. Для облегчения микроскопирования капсулы можно сделать видимыми, проведя негативную окраску мазка по Бурри-Гинсу или Хиссу либо с помощью реакции набухания по Нойфельду (см. ниже).
Состав капсул бактерий. В состав большинства бактериальных капсул входят сложные полисахарид ды. Капсулы также могут содержать соединения азота (например, у пневмококков капсула состоит из полисахаридов, глюкозамина и глюкуроновой кислоты), но могут и не содержать азот (например, капсулы лейконостоков состоят из декстрана, левулана, фруктозана и других полимеризованных моносахаров). Капсулы некоторых болезнетворных бактерий (например, Bacillus anthracis) формируют полисахариды и полипептиды, образованные мономерами D-глутаминовой кислоты. Поскольку D-аминокислоты устойчивы к воздействию протеаз, такая капсула лучше защищает бактерию от ферментативных воздействий фагоцитов.
Антигенные свойства капсул бактерий. Капсульные Аг (К-Аг) многих патогенных бактерий проявляют выраженные иммуногенные свойства (например, вакцины против пневмококковых и менингококковых инфекций готовят из материала капсулы). Связывание AT с капсулой изменяет её светопреломляющие характеристики, вызывая кажущееся набухание капсулы, видимое при соответствующих условиях освещения под микроскопом и известное как реакция Нойфельда.
Капсула бактерий
Капсула бактерии — слизистая структура толщиной более 0,2 мкм, прочно связанная с клеточной стенкой бактерий и имеющая четко очерченные внешние границы. Капсула различима в мазках-отпечатках из патологического материала. В чистых культурах бактерий капсула образуется реже. Она выявляется при специальных методах окраски по Бурри-Гинсу, создающих негативное контрастирование веществ капсулы: тушь создает темный фон вокруг капсулы.
Содержание
Состав капсулы
Капсула состоит из полисахаридов (экзополисахаридов), иногда из полипептидов; например, у сибиреязвенной бациллы она состоит из полимеров D-глутаминовой кислоты. Капсула гидрофильна, включает большое (до 98%) количество воды.
Микрокапсула
Многие бактерии образуют микрокапсулу — слизистое образование толщиной менее 0,2 мкм, выявляемое лишь при электронной микроскопии.
Функции капсулы
Капсула предохраняет бактерии от повреждений, высыхания. Она препятствует фагоцитозу бактерий. Капсула антигенна: антитела против капсулы вызывают её увеличение (реакция набухания капсулы)
Окраска капсул
Полезное
Смотреть что такое «Капсула бактерий» в других словарях:
капсула — слой слизи вокруг клеток микроорганизмов. Состоит из оводненного материала, в основном полисахаридной (или более сложной) природы. В зависимости от толщины слоя различают микро–и макрокапсулы, а также слизистые слои. К. выступает как защитное… … Словарь микробиологии
КАПСУЛА — КАПСУЛА, в зоологии клейкий слой, окружающий стенки клеток некоторых бактерий; этим термином называют также другие охватывающие структуры, например, слой соединительной ткани вокруг кости в суставе, пленочное покрытие почек и селезенки … Научно-технический энциклопедический словарь
Капсула (бактериальная) — У этого термина существуют и другие значения, см. Капсула. Капсула бактерии слизистая структура толщиной более 0,2 мкм, прочно связанная с клеточной стенкой бактерий и имеющая чётко очерченные внешние границы. Капсула различима в мазках… … Википедия
КАПСУЛА — КАПСЮЛЬ ИЛИ КАПСУЛА лат. capsula, уменьш. от capsa, ящичек. а) Глиняный горшок, в котором ставят в печи посуду для обжигания. b) Медный цилиндрический колпачок, с слоем ударного пороха, служащий для сообщения огня заряду. с) Род пилюль.… … Словарь иностранных слов русского языка
Капсула (Capsule) — 1. Мембрана, защитная оболочка или какаялибо иная структура, защищающая ткань или орган от внешнего воздействия. Например, почки, надпочечники и хрусталик глаза окружены защитными оболочками. Суставная капсула (joint capsule), прикрепляющаяся… … Медицинские термины
КАПСУЛА — (capsule) 1. Мембрана, защитная оболочка или какаялибо иная структура, защищающая ткань или орган от внешнего воздействия. Например, почки, надпочечники и хрусталик глаза окружены защитными оболочками. Суставная капсула (joint capsule),… … Толковый словарь по медицине
Капсула — поверхностный слизистый слой, расположенный снаружи клеточной стенки бактерий, дрожжей или водорослей. Состоит из полисахаридов, у бактерий иногда из полипептидов … Толковый словарь по почвоведению
Классификация аэробных спорообразующих бактерий — По современным представлениям, аэробные спорообразующие бактерии, или бациллы, объединяются в отдельный род Bacillus семейства Bacillaceae. Этот род, включающий много разнообразных видов, имеет ряд характерных особенностей и отличается от … Биологическая энциклопедия
Сравнение строения клеток бактерий, растений и животных — Клеточная структура Функция Бактерии Растения Животные Ядро Хранение наследственной информации, синтез РНК Нет Есть Есть Клеточная мембрана Выполняет барьерную, транспортную, матричную, механическую, рецепторную, энергетическую, ферментативную и… … Википедия
КАПСУЛЬНЫЕ БАКТЕРИИ — (микробы), группа бацил, характеризующихся способностью образовывать капсулы. Морфологи чески К. бацилы представляют довольно толстые палочки с закругленными концами, но нередко они очень коротки и скорее имеют вид крупных кокков, чем палочек.… … Большая медицинская энциклопедия
Капсула (бактериальная)
Капсула бактерии — слизистая структура толщиной более 0,2 мкм, прочно связанная с клеточной стенкой бактерий и имеющая чётко очерченные внешние границы. Капсула различима в мазках-отпечатках из патологического материала. В чистых культурах бактерий капсула образуется реже. Она выявляется при специальных методах окраски по Бурри-Гинсу, создающих негативное контрастирование веществ капсулы: тушь создаёт тёмный фон вокруг капсулы.
Содержание
Состав капсулы
Капсула состоит из полисахаридов (экзополисахаридов), иногда из полипептидов; например, у сибиреязвенной бациллы она состоит из полимеров D-глутаминовой кислоты. Капсула гидрофильна, включает большое (до 98 %) количество воды.
Микрокапсула
Многие бактерии образуют микрокапсулу — слизистое образование толщиной менее 0,2 мкм, выявляемое лишь при электронной микроскопии.
Слизистые слои
Они легко отделяются от бактериальной клетки.
Слизистые чехлы
Являются сложными образованиями.
Функции капсулы
Капсула предохраняет бактерии от повреждений, высыхания. Она препятствует фагоцитозу бактерий. Капсула антигенна: антитела против капсулы вызывают её увеличение (реакция набухания капсулы) Капсула создаёт дополнительный осмотический барьер и является источником резервных веществ.
Окраска капсул
Ссылки
Полезное
Смотреть что такое «Капсула (бактериальная)» в других словарях:
Капсула — В Викисловаре есть статья «капсула» Капсула (лат. capsula «коробочка») несущая оболочка чего либо. Капсула (лекарственная форма) Капсула (бактериальная) Радиокапсула заглатываемый человеком медицинский прибор для … Википедия
Капсулы — Капсула (лекарственная форма) Капсула (бактериальная) Капсула времени, временная капсула письмо в будущее … Википедия
Бактерии — Кишечная палочка (Escherichia coli) … Википедия
Бакте́рии — (греч. baktērion палочка) одноклеточные микроорганизмы с примитивной цитоплазмой и ядром без ядрышка и ядерной оболочки. Относятся к прокариотам. Наряду с другими микроорганизмами широко распространены в почве воде, воздухе, заселяют… … Медицинская энциклопедия
Лайфпак Антиокс+ — Латинское название Lifepac Antiox+ Фармакологические группы: БАДы — витамины, витаминоподобные вещества и коферменты ›› БАДы — полифенольные соединения Нозологическая классификация (МКБ 10) ›› A05.9 Бактериальное пищевое отравление… … Словарь медицинских препаратов
БАКТЕРИИ — обширная группа одноклеточных микроорганизмов, характеризующихся отсутствием окруженного оболочкой клеточного ядра. Вместе с тем генетический материал бактерии (дезоксирибонуклеиновая кислота, или ДНК) занимает в клетке вполне определенное место… … Энциклопедия Кольера
КАПСУЛЬНЫЕ БАКТЕРИИ — (микробы), группа бацил, характеризующихся способностью образовывать капсулы. Морфологи чески К. бацилы представляют довольно толстые палочки с закругленными концами, но нередко они очень коротки и скорее имеют вид крупных кокков, чем палочек.… … Большая медицинская энциклопедия
Эрсефурил — Действующее вещество ›› Нифуроксазид* (Nifuroxazide*) Латинское название Ercefuryl АТХ: ›› A07AX03 Нифуроксазид Фармакологическая группа: Другие синтетические антибактериальные средства Нозологическая классификация (МКБ 10) ›› A04.9 Бактериальная … Словарь медицинских препаратов
Для чего необходима капсула бактериям
Капсула – слизистая структура толщиной более 0,2 мкм, прочно связанная с клеточной стенкой бактерии и имеющая четко очерченные внешние границы. Капсулу патогенные бактерии (пневмококки, бациллы и др.) образуют, как правило, в организме животных или человека. Однако у некоторых видов (клебсиелла пневмонии) капсула обнаруживается постоянно.
Clostridium perfringens. Электронная микроскопия. Вокруг клетки видна массивная капсула (К), состоящая из глыбок электронноплотного материала. х100000.«Авакян А.А., Кац Л.Н., Павлова И.Б. Атлас анатомии бактерий, патогенных для человека и животных. М «Медицина».-1972.-183 с.»
Капсулы патогенных бактерий состоят, главным образом, из полисахаридов (пневмококки), но могут содержать полипептиды (сибиреязвенные бациллы).
Многие бактерии образуют микрокапсулу – слизистое образование толщиной менее 0,2 мкм, выявляемое лишь при электронной микроскопии в виде микрофибрилл из мукополисахаридов, которые тесно прилегают к клеточной стенке.
Капсула несет многообразные функции: защитную, предохраняя клетку от неблагоприятных условий среды обитания, и адгезивную, способствуя «прилипанию» к поверхности (рецепторам) клетки хозяина. Капсулы экранируют бактериальные структуры, активирующие систему комплемента, а также структуры, распознаваемые иммунокомпетентными клетками. Гидрофильность капсул затрудняет поглощение их фагоцитами, а само капсульное вещество защищает бактерию от действия лизосомальных ферментов и токсичных пероксидов фагоцитирующих клеток.
Капсулы имеют консистенцию геля и не задерживают анилиновые красители, поэтому не окрашиваются ими. Капсула различима в мазках-отпечатках из патологического материала. Она выявляется при специальном окрашивании по Бурри-Гинсу, создающем негативное контрастирование веществ капсулы.
Скафандр для клетки, или Для чего нужна капсула бактериям
Когда на улице холодно, мы надеваем теплую куртку, в дождь берем с собой зонтик, отправляясь в поход, прихватываем рюкзак с едой. Все эти функции в микромире успешно выполняет капсула бактерий. Есть так называемые истинно капсульные клетки, образующие защищающий их кокон в любых условиях. Есть клетки, формирующие очень тонкий слизистый слой, выявить который можно с помощью электронного микроскопа. Но для основной части бактерий формирование защитного слоя имеет значение только в агрессивной для них внешней среде.
Поверхностная структура клетки
В прокариотических клетках (безъядерных) нет внутреннего разделения, т.е. функции всех «внутренних органов» у бактерий выполняет мембрана. Она может образовывать глубокие внутренние складки, но все равно остается оболочкой клетки. По сути, нормально функционирующая бактерия имеет следующее строение:
Капсула клетки – поверхностная слизистая структура, образующаяся вокруг оболочки. Это аморфное вещество имеет большое значение для жизнедеятельности клетки, делает оболочку более прочной и плотной, служит защитным барьером на пути фагоцитов, иногда выполняет роль кладовой и хранит запасы пищи. В строении капсулы различают два слоя: внутренний и наружный. Внутренний слой – часть наружного слоя цитоплазмы клетки, а наружный – результат секреторной функции бактерии.
Виды капсул
Продукты биосинтеза бактерии откладывают вокруг клеточной оболочки в виде своеобразного кокона, поддерживающего жизнедеятельность клетки. В зависимости от толщины слизистого слоя различают:
Не все микроорганизмы обладают способностью образовывать верхний слой в виде аморфного кокона. Некоторые бактерии образуют их в любых условиях (истинно капсульные бактерии), но для большинства образование капсул – метод защиты от окружающей среды.
Зачем клетке нужна дополнительная оболочка
Для микроорганизмов защитные оболочки имеют большое значение:
Клетки, имеющие капсулу, способны выжить в неблагоприятных условиях. Особенно ярко это выявляется на примере патогенных микробов. При попадании в организм некоторые бактерии тут же обзаводятся рыхлой стенкой, защищающей их от иммунной системы макроорганизма (человека или животного), тогда как во внешней среде они превосходно существуют в своем обычном виде. В случае с патогенными бактериями наличие капсулы затрудняет антибиотикам проникновение в клетку и, соответственно, мешает организму победить болезнь.
Если бактерии соединены в колонию, то оболочка помогает осуществлять связь между отдельными клетками и выполняет функции их соединения между собой. Вязкая субстанция капсулы также имеет значение для крепления клетки или колонии к другим поверхностям.
Внеклеточные полимерные вещества, накапливаемые в капсуле, можно применять на практике. Так, их используют для получения искусственной плазмы крови или для выращивания тончайших синтетических пленок.
Выявление капсул
В строении капсулы принимает участие очень много воды, до 98%. Помимо того что жидкость делает кокон очень непрочным, она еще и прозрачна, т. е. рассмотреть гелеподобную оболочку под микроскопом обычным методом без дополнительной подготовки не получится.
В нормальном состоянии бактерии тоже прозрачны. Обычно для выявления клеток используют различные методы окраски, что позволяет легко рассмотреть их под микроскопом. Но для капсул обычные способы не подходят по нескольким причинам:
Одним из способов выявления такой непрочной субстанции является метод окраски по Гинсу. Он основан на неспособности капсулы удерживать краску и заключается в окрашивании окружающей среды и самой бактерии:
Под микроскопом готовый препарат выглядит следующим образом: на темном (или черном) фоне туши хорошо видны красные или фиолетовые бактерии, окруженные светлым (неокрашенным) ободком.
Один из самых простых методов выявления капсул – окраска по Дюгиду. При этом способе тушь смешивают с культурой на предметном стекле, затем помещают сверху покровное стекло и сильно прижимают, в результате чего жидкость распределяется тонким слоем между поверхностями. Рассматривают готовый препарат с помощью специального объектива с большим увеличением. На темном фоне окружающей клетки туши отчетливо выделяются прозрачные зоны капсул.
Выявить капсулы можно еще несколькими методами:
Ответ на нападение
Особое значение для изучения бактериальной оболочки имеет так называемая реакция Нейфельда. Этот способ основан на разбухании, разрыхлении капсульного вещества под воздействием антител, которые иммунная система организма использует для идентификации и обезвреживания различных чужеродных объектов.
Например, при попадании в организм пневмококков иммунная система пускает в ход антитела, соответствующие химическому составу капсул этих микробов. В ответ бактерии начинают наращивать толщину слизистого слоя, пытаясь уберечь клетку от гибели. В результате оболочка становится намного больше и заметнее.
При проведении медицинских анализов на выявление конкретного вида патогенных бактерий в исследуемый материал, полученный от больного, добавляют несколько видов сыворотки с различными антителами. Значение будет иметь тот результат, где ширина аморфного слоя самая большая. Таким способом достаточно просто подтвердить или установить диагноз, что позволит как можно быстрее начать необходимое лечение.
Бактериальные капсулы образовались в процессе эволюции. Скорее всего, их появление оказалось жизненно важным для некоторых бактерий. Мягкая, рыхлая оболочка в виде надежного кокона ограждала микроорганизмы почти от всех опасностей. Значение подобного защитного слоя для выживания вида сложно переоценить.
Образование высшее филологическое. В копирайтинге с 2012 г., также занимаюсь редактированием/размещением статей. Увлечения — психология и кулинария.