מבוא למיקרוביולוגיה- שיעור מס’ 5 (15.11.10)
איברי התנועה
שוטונים (flagella)
- מספרם קטן.
- ארוכים.
- איבר חוץ תאי.
- מס’ ומיקום השוטון אופייני למין.
- החיידקים שנושאים שוטונים נחשבים לפתוגניים (גורמי מחלה).
- מעוגנים בממברנת התא.
- השוטון בנוי מהחלבון פלגלין.
- הסיבוב של השוטון הוא כמו פרופלור, ויכול לשנות כיוון.
- נע על צירו המרכזי.
- החיידק זקוק לאנרגיה על מנת לנוע.
שעריות (pili)- לא קשור לתנועה
- רבות וקצרות.
- למינים שונים קיימים סוגי שעריות שונים.
- עשויות מהחלבון שנקרא pilin.
- השעריות משמשות לקוניוגציה מינית או לחיבור-הידבקות (לפני השטח):
- שעריות סומטיות (היצמדות)
- נקראות גם fimbriae.
- בין 100-200 על החיידק.
- משמשות להדבקת החיידק לתאים.
- החיידקים נקשרים לרצפטורים- אינפקציה. יכולות לגרום להתרבות במקום אליו הם נדבקות ואז להתחלת אינפקציה.
- שעריות מין
- בהעברת חומר גנטי מחיידק זכרי לחיידק נקבי.
- מעטות, 1-4 על גבי החיידק.
- ארוכות יותר.
- לחיידק יכול להיות גם שעריות מין וגם שעריות סומטיות.
קפסולות ושכבות ריר
- מקיפים מבחוץ את מעטפת התא (את החיידק).
- החומר שמקיף נקרא גליקוקליקס- ציפוי סוכרי.
- מורכב או מפוליסכריד וגם יכולים להיות פוליפפטידים.
- יש שני סוגים: חומר דחוס, מאורגן, חזק וצמוד לדופן של החיידק- נקרא קפסולה
- וכשהוא פחות מאורגן, רופף- נקרא שכבת ריר.
- שכבת הריר נותנת לחיידק הגנה, שומרת על כך שהחיידק לא יתייבש, ועל איבוד נוטריינטים- חומרי מזון.
הקפסולה
- לא חיונית לחיות של החיידק, יכול לחיות גם בלעדיה.
- למין מסוים- שני ואריאנטים (עם קפסולה ובלי קפסולה).
- פתוגניות של חיידק עולה בהרבה כאשר יש לו קפסולה.
- למערכת החיסונית לוקח הרבה זמן לזהות את החיידק כאשר יש לו קפסולה- החיידק כאילו מתחפש.
- שונות זו מזו בגודל שלהן.
אנדוספורות (נבגים)
- יש חיידקים שיכולים להיכנס למצב רדום ולשרוד כך שנים רבות.
- מחסור בנוטריינטים- אנדוספורות.
- עמידות ביותר.
- האנדוספורות נוצרות בתוך תא החיידק.
- בנבגים הוצאו כל המים, הנבג ממש ממש יבש ועם הרבה מעטפות שמשמשות להגנה.
- החיידק גדל= חיידק וגטטיבי.
- עמידה בפני תנאים קשים.
- הציטופלזמה מיובשת ועמידה כנגד חום.
- אנדוספורות בנות 7500 שנים נבטו.
- אנדו ספורות נוצרות במינים מיוחדים של חיידקים, יש שני סוגים: bacillus– אירובי, clostridia– אנאירובי.
- תהליך יצירת נבגים נקרא נביגה, ספורלציה או ספורוגנזה. והוא לוקח כמה שעות. יש לו שלבים הפיכים ושלבים לא הפיכים.
- הנבגים יכולים להחזיק מעמד בתנאים מאוד קיצוניים: חום גבוה, טמפ’ נמוכות, מחסור במים, חשיפה לכימיקליים רעילים, קרינה.
- ספרולציה- תוצאת חסר במטבוליט או מטבוליטים שונים (מטבוליט= משהו שהחיידק צריך בשביל הקיום שלו).
- הנביגה נועדה לשם הגנת המין ולשימורו.
שלבי הספורולציה
- יצירה של כרומוזום חדש.
- Spore septum- יצירת ממברנה כפולה שכולאת בתוכה את הכרומוזום החדש ועוד כמה אנזימים.
- בתוך החיידק.
- המבנה בעל הממברנה הכפולה נקרא forespore.
- נוצרות שכבות פפטידוגליקן.
- כל השלבים עד השלב הזה הם הפיכים.
- בין שתי השכבות של הציטופלזמה מתחילות להיווצר פפטידוגליקן.
- ואז מבחוץ מתחילות להיווצר עוד שכבות הגנה- עד 7 שכבות שנקראות spore coat.
- הspore coat עבה ובנויה מחלבונים והיא אחראית על עמידות הנבג.
- הנבג יכול להיות קטן, גדול או זהה לגודל תא החיידק הוגטטיבי.
- מיקום הספורה- תלוי במין החיידק. יכול להיות באמצע, בצד ימין או בצד שמאל.
- תא אם נקרא ספורנגיום (sporangium).
- נבגים של חיידקים שונים מנבגי הפטריות והעובשים השונים: אין להם תנועה, אין להם נשימה, אין בהם כמעט מים, בעלי מס’ שכבות.
- האנדוספורה מכילה: דנ”א ומעט רנ”א, אנזימים וריבוזומים, dipicolinic acid- חומצה דיפיקולינית שמיועדת לשלב הבא של הנביטה והיא נמצאת בריכוז גבוה, יוני סידן (קלציום).
- הנבגים בלתי ניתנים להשמדה בחום רגיל, בשביל להשמיד נבגים צריך לעבור תהליך שנקרא עיקור.
- שרידות של אלפי שנים.
- Germination- (נביטה) הנבגים הופכים לתאים וגטטיביים- בתהליך זה יש השלת מעטפות שהגנו על הנבג.
- חיידק אחד הופך לנבג אחד, שחזר להיות חיידק. זהו לא תהליך של התרבות אלא תהליך של הישרדות.
- אצל חלק- נביטה ספונטנית בתנאים נוחים.
- בנבגים אחרים יש צורך באקטיבציה- נוכחות מטבוליטים מסויימים חיונית.
- בכדי שתהייה נביטה צריכה להיות אקטיבציה (=שוק שנותנים). התנאים ההכרחיים:
- חום
- חומרים מחזרים כגון ציסטאין או תיוגליקולאט.
- קרינת UV ממושכת.
- חומצה.
- דטרגנטים (סבון ניקוי וכו’).
- בזמן האקטיבציה צריכים להיות בסביבת הנבג החומרים הבאים: L-alanine או חומצות אמינו אחרות, ואדנוזין שהוא חומר שבונה דנ”א. הנבג חייב את שני החומרים הללו.
- אופן הנביטה:
- הידרוליזה של מעטפת הספורה- האנזימים גורמים להידרוליזה של המעטפת.
- כניסת מים, החיידק מתחיל להתנפח. כניסת יוני אשלגן ומגנזיום.
- התנפחות הספורה.
- Outgrowth- הצמיחה מחדש של הנבג.
- בשלב זה ממשיכים להיווצר רנ”א, חלבונים ודופן התא.
- התא הוגטטיבי פורץ מהמעטפות.
- מאוד חשובים בתעשיית המזון
