1. No category

‫המשך מבנים חוץ תאיים‬
Bacterial Cell Surface
(Flagella) - Flagellum .1
(Fimbriae) -Fimbria .2
(Pili) – Pilus .3
S – layer .4
Glycocalyx – Capsule & slime layer .5
‫‪Glycocalyx‬‬
‫‪ – Glycocalyx‬שם כללי לפוליסאכאריד הנמצא מחוץ לתא‬
‫‪Capsule‬‬
‫‪Slime layer‬‬
‫תפקידים‪:‬‬
‫ספיחה למצע‬
‫הגנה מיובש‬
‫הגנה מפני מאקרופאג'ים‬
‫הגנה מפני וירוסים‬
‫בעת רעב – מאגר לנוטריאנטים‬
‫תפקיד בפתוגניות וגם בסביבה ביצירת ביופילם‬
‫ביופילם‬
‫ƒ אוסף רב תאי של מיקרואורגניזמים הצמוד למשטח‬
‫ביוטי או אביוטי‬
‫‪"a community of microbes embedded‬‬
‫‪in an organic polymer matrix, adhering to a‬‬
‫”‪surface.‬‬
‫ƒחידקים היוצרים ביופילם עטופים במעטה המופרש על‬
‫ידי חיידקים עצמם בד"כ המעטה הינו פולסכאריד‬
‫‪ .1‬חיידקים‬
‫‪ .2‬משטח‬
‫‪ .3‬גליקוקאליקס‬
‫‪consortium‬‬
‫היווצרות ביופילם על ידי חיידקים‬
Stoodley 2002
‫ביופילם‬
‫‪.1‬‬
‫‪.2‬‬
‫‪.3‬‬
‫‪.4‬‬
‫ביופילם לוכד נוטריאנטים המשמשים להתרבות התאים‬
‫מונע שחרור תאים שנספחו עליו‬
‫ביופילם אופייני מכיל מספר שכבות‬
‫תקשורת בין התאים חיונית להתפתחות הביופילם ומפעילה גנים‬
‫ספציפיים‪.‬‬
‫הגנה‬
‫מבנים פנים תאיים‬
‫מבנים פנים תאיים‬
G+
peptidoglycan
‫ציטופלסמה‬
‫•חצי נוזלית‪ ,‬כ‪ 70% -‬מים‪ ,‬השאר אנזימים‪ ,‬חלבונים‪,‬שומנים‪,‬‬
‫פחמימות ויונים אנאורגניים‬
‫•לא מכילה גופיפים עטופים בממברנה‬
‫•מכילה ריבוזומים‪ ,‬כרומוזום ‪ nucleoid -‬ולעיתים גם פלסמידים‬
‫וגרנולות‬
‫•חלבון פילמנטי הקרוי ‪ Mre B‬מסודר ביחידות חוזרות קרוב‬
‫לממברנה הציטופלסמטית בדומה לאקטין באוקריוטים ואחראי‬
‫לשלד התא‬
‫עיצוב צורת החיידק ‪ -‬התגלה‬
‫חלבון הקרוי ‪) MreB‬גם במינים של‬
‫בקטריה וככל הנראה גם בארכיאה(‬
‫חלבון זה יוצר פילמנטים ודומה‬
‫לאקטין המצוי באאוקריוטיים‬
‫והאחראי לשלד התא האאוקריוטי‪.‬‬
‫פילמנטים אלו מסודרים ממש‬
‫מתחת לממברנה הציטופלסמטית‬
‫נמצא כי חיידקים בעלי צורת קוקים‬
‫חסרים את הגנים המקודדים‬
‫ליצירת פילמנטים אלה‪ .‬זה מרמז כי‬
‫קוקוס היא כנראה הצורה של‬
‫ברירת המחדל‪ .‬ווריאציות של‬
‫הפילמנטים המקודדים על ידי‬
‫‪ MreB‬נותנות את הצורות‬
‫המורפולוגיות השונות הקיימות‬
‫בתאי חיידקים‪.‬‬
‫‪Phylum: Planctomyces‬‬
‫יוצא דופן בבקטריה‬
‫קוטר ‪ 1.5‬מיקרון‬
‫•חסרי פפטידוגליקאן‬
‫•קיר התא שלהם מסוג ‪S-layer‬‬
‫•)חלבון עם כמות גדולה של ציסטאין ופרולין(‬
‫•בשני סוגים‪:‬‬
‫‪Pirellula‬‬
‫‪Gemmata‬‬
‫‪ DNA‬עטוף בממברנה‬
‫ריבוזום‬
Plasmids
Small, double-stranded DNA molecules that can exist independently of the
chromosome.
Both circular and linear plasmids have been documented, but most known
plasmids are circular.
Plasmids have relatively few genes, generally less than 30. Their genetic
information is not essential to the host, and cells that lack them usually
function normally.
However, many plasmids carry genes that confer a selective advantage to
their hosts in certain environments.
Plasmids are able to replicate autonomously. Single-copy plasmids produce
only one copy per host cell. Multicopy plasmids may be present at
concentrations of 40 or more per cell.
Some plasmids are able to integrate into the chromosome and are
thus replicated with the chromosome. Such plasmids are called
episomes.
‫ריבוזום‬
‫חלבון ‪60% RNA, 40%‬‬
‫מבנים בתוך החיידק‬
Cell Inclusions
- ‫ מאגר פחמימנים‬.1
‫ מאגר חומר אנאורגני‬.2
‫ מאגר אנזימים‬.3
Carbon Storage Polymers
1.Magnetosomes
2.Gas vesicles
‫חומרי תשמורת – ‪inclusion bodies‬‬
‫רוב גופיפי אגירה אלה עטופים מולקולת שומן )לא ממברנה( או חלבון‬
‫‪.1‬‬
‫אגירת מקור לפחמן‪/‬אנרגיה‪.‬‬
‫•‬
‫)‪ – poly-b- hydroxyalkanoate (PHA‬שם כללי‬
‫לפולימרים המצויים בחיידקים ואשר תפקידם אגירת מקור לפחמן‪/‬אנרגיה‪.‬‬
‫קיים גם בארכיאה אורך השרשראות של המונומרים‪ -‬בין ‪ 4‬פחמנים‬
‫ל‪ .18 -‬הפולימרים עוברים אגרגציה לגרנולות‪.‬‬
‫•צורת אגירה נוספת ‪-‬גליקוגן – פולימר של גלוקוז‬
‫)מצוי ב‪(E. coli -‬‬
– Poly-b-hydroxybutyrate (PHB) :‫דוגמא‬
Cyanophycin granules
Cyanobacteria, a group of photosynthetic bacteria, have
two distinctive organic inclusion bodies.
Cyanophycin granules are composed of large polypeptides
containing approximately equal amounts of the amino acids
arginine and aspartic acid.
The granules often are large enough to be visible in the
light microscope and store extra nitrogen for the bacteria.
‫ אגירת חומרים אנאורגניים‬.2
POLYPHOSPHATE •
Also known as Volutin or metachromatic granules
Some gram-negative prokaryotes can store
elemental sulfur in globules
SULFUR GRANULES
Magnetosomes are intracellular particles
of the iron mineral magnetite (Fe3O4) that
allow organisms to respond to a magnetic
field
‫‪Magnetosomes‬‬
‫‪Magnetococcus MC-1‬‬
‫‪Domain Bacteria.‬‬
‫קוטר – ‪ 1-2‬מיקרון‬
‫ידועים כיום נציגים השייכים לגרם שליליים בלבד‬
‫)לא נמצאו גרם חיוביים או ארכיאה(‬
‫בעלי תנועה )‪ 2‬שוטונים(‬
‫‪ 14 – 5‬קריסטלים לתא‬
‫‪Crystals size: 70 - 100‬‬
‫‪nm‬‬
‫מגנטוזומים הם קריסטלים תוך תאיים של ברזל‪:‬‬
‫)מגנטיט( ‪Fe3O4 iron oxide mgnetite‬‬
‫או‪(Fe(II)Fe(III)2S4) Fe2S4 iron sulfide - greigite :‬‬
‫נתגלו עד עתה רק בגרם שליליים ולא בגרם חיוביים וארכיאה‬
Magnetotactic bacteria are a diverse group of
microorganisms with the ability to use geomagnetic
fields for direction sensing.
This unique feat is accomplished with the help of
magnetosomes, nanometer-sized magnetic crystals
surrounded by a lipid bilayer membrane and organized
into chains via a dedicated cytoskeleton within the cell.
Magnetotactic bacteria have been
exploited for a variety of applications
in diverse disciplines from geobiology
to biotechnology.
Magnetotaxis
magneto-aerotaxis
‫אולי במטרה לחפש נישה מיקרואירופילית‬
Hunting for
magnetotactic bacteria
in the mud of the
German Wadden Sea
Diversity of magnetosome
crystals bar represents 0.1
micrometer
Komeili, 2007
Komeili, 2007