spori bacterieni sunt structuri celulare procariote de rezistență produse de bacterii pentru a rezista și a supraviețui în condiții de mediu nefavorabile. Odată ce condițiile de mediu sunt favorabile, ele dau naștere unui nou individ.
Sinteza sporilor bacterieni are loc printr-un proces numit sporulare. Sporularea este stimulată de deficitul de nutrienți (surse de carbon și azot) din mediul în care locuiesc unele tipuri de bacterii.
În toate ecosistemele din biosferă găsim multe specii diferite de bacterii, dintre care majoritatea produc spori. Bacteriile sunt organisme procariote, adică se caracterizează prin faptul că sunt unicelulare microscopice, lipsesc organite membranare interne și au, printre altele, un perete celular..
Cunoașterea noastră generală despre bacterii este că acestea sunt agenții cauzali ai multor boli (agenți etiologici), deoarece sunt capabili să prolifereze în alte organisme vii, să provoace infecții și să destabilizeze funcționarea sistemului lor fiziologic..
Prin urmare, multe dintre protocoalele de sterilizare din industriile umane, în special din industria farmaceutică, agricolă și alimentară, se concentrează pe reducerea, controlul și exterminarea acestor microorganisme și a sporilor acestora de pe suprafețele produselor care sunt comercializate de pe diferite piețe.
Indice articol
Sporii bacterieni sunt structuri extrem de rezistente, concepute pentru a rezista diferitelor tipuri de „stres” al mediului, cum ar fi temperaturi ridicate, deshidratare, radiații solare sau prezența diferiților compuși chimici..
Sporii bacterieni sunt de obicei înveliți de 6 straturi diferite; deși acestea pot varia în funcție de specia de bacterii. Aceste 6 straturi sunt:
În interiorul fiecărui spor bacterian se află toate componentele esențiale pentru a forma un individ similar (dacă nu identic) cu cel care a dat naștere acestuia. Aceste elemente includ:
Sporii sunt considerați o formă de reproducere asexuată, deoarece de multe ori condițiile devin nefavorabile din cauza unei creșteri excesive a populației și bacteriile care percep stimulul deficitului de resurse încep sporularea.
Este important să înțelegem că toți sporii bacterieni dau naștere la indivizi identici genetic cu cei care i-au dat naștere, deci considerarea lor o formă de reproducere asexuată este perfect valabilă.
În partea cea mai interioară a sporilor bacterieni se află protoplastul, cunoscut și sub denumirea de „nucleul sporului” sau „celula germinală”.
Structura externă a sporului este concepută cu funcția principală de protejare a protoplastului, care conține citoplasma, moleculele de ADN și ARN, proteine, enzime, cofactori, ioni, zaharuri etc., care sunt necesare pentru întreținerea metabolică a bacteriilor.
Primul strat care înconjoară protoplastul este membrana celulară, formată din lipide și proteine. Are multe structuri specializate în interacțiunea cu capacele exterioare, pentru a percepe stimulii din mediul primit de aceștia..
Atât peretele celular interior, cât și cel exterior, care sunt straturile care preced membrana celulară, au structura tipică a peretelui celular bacterian: sunt compuse în principal din heteropolizaharida numită peptidoglican (N-acetil glucozamină și acid N-acetil muramic).
Acoperirea pereților pe care tocmai am menționat-o este cortexul, care este alcătuit din lanțuri mari de peptidoglican (45-60% reziduuri de acid muramic).
Pe cortex se află stratul interior și exterior al sporilor bacterieni, alcătuit din proteine cu funcții specializate pentru a dezactiva enzimele și agenții chimici toxici care ar putea deteriora sporul. Două dintre cele mai abundente enzime din acest strat sunt superoxidul dismutază și catalaza..
Exosporium (care nu este produs de toate speciile) este alcătuit din proteine și glicoproteine care blochează accesul proteinelor mari, cum ar fi anticorpii, de exemplu. Se crede că acest strat se găsește în bacterii care depind de un caracter patogen pentru a supraviețui..
Formarea sporilor începe atunci când celulele bacteriene activează calea genetică care controlează funcțiile de sporulare. Aceste gene sunt activate de proteine și factori de transcripție care detectează modificările de mediu (sau trecerea de la „favorabil” la „advers”)..
Modelul clasic folosit pentru a studia formarea unui spor bacterian este cel observat în Bacillus subtilis, care se împarte în 7 etape. Cu toate acestea, formarea de spori în fiecare specie bacteriană are particularitățile sale și poate implica mai multe sau mai puține etape.
Etapele sporulației pot fi ușor apreciate, cu ajutorul unui microscop și prin observarea celulelor care cresc în medii cu deficit de nutrienți. Putem descrie aceste etape aproximativ după cum urmează:
Celula își mărește volumul citosolic de cel puțin trei ori într-o perioadă relativ scurtă.
Concomitent cu creșterea volumului citosolic, genomul bacteriei este duplicat prin mitoză. La sfârșitul mitozei, genomul „matern” se aliniază către unul dintre polii celulei, în timp ce „fiul” sau genomul rezultat se aliniază către polul opus..
Membrana celulară începe să se restrângă foarte aproape de polul în care se află genomul „fiică” produs în timpul mitozei. Această contracție sfârșește prin izolarea genomului rezultat de restul citosolului celulei..
Segmentul format de membrana celulară constrânsă este întărit de o altă porțiune a membranei celulare, formând o membrană dublă și dând naștere unui spor imatur cunoscut sub numele de "forespora".
Celula bacteriană crește producția de reziduuri de acid muramic. Acestea sunt direcționate către suprafața care acoperă forespora, generând un strat suplimentar de protecție. Odată ce formarea acestui strat este finalizată, forespora se numește exospora.
Creșterile producției de acid muramic sunt, de asemenea, orientate pentru a forma două straturi dintr-o compoziție de peptidoglican similară cu cea a peretelui celular bacterian. Aceste două straturi vor forma învelișul interior și exterior al exosporului și îl vor transforma într-un endospor..
Ultimul pas în sporularea sau formarea sporilor este eliberarea. Peretele celular, membrana și toate acoperirile celulei „mamă” sunt lizate și eliberează endosporul matur în mediu..
Nimeni nu a comentat acest articol încă.