INCLUZIUNILE CITOPLASMATICEINCLUZIUNILE CITOPLASMATICEFormaFormaţţiuni structurale ce coniuni structurale ce conţţin o serie de substanin o serie de substanţţe e inerte, depuse inerte, depuse îîn citoplasma celulei, cu rol de n citoplasma celulei, cu rol de substansubstanţţe de rezervăe de rezervă..

După structura lorDupă structura lor →→ două tipuridouă tipuri::

A A -- incluziuni incluziuni îînconjurate de membrane: incluziunile nconjurate de membrane: incluziunile de de polipoli--ββ--hidroxibutirathidroxibutirat, incluziunile cu sulf , incluziunile cu sulf şşi i carboxizomiicarboxizomii;;

BB -- incluziuni neincluziuni neîînconjurate de membrane: nconjurate de membrane: incluziunile de polimeri anorganici, incluziunile incluziunile de polimeri anorganici, incluziunile polizaharidicepolizaharidice, , rhapidozomiirhapidozomii şşi i magnetozomiimagnetozomii..

INCLUZIUNILE DE POLIINCLUZIUNILE DE POLI--β--HIDROXIBUTIRATHIDROXIBUTIRAT

Apar doar laApar doar la procarioteprocariote. .

SSe e observăobservă uuşşoror datoritădatorităgraduluigradului mare de mare de refringenrefringenţţăă sausau pot pot fifipusepuse îînn evidenevidenţţăă dupădupă o o colorarecolorare specificăspecifică pentrupentrugrăsimigrăsimi ((negrunegru de de Sudan)Sudan)..

ÎÎn n celulelecelulele vii vii aparapar ca ca granulagranulaţţiiii rotunderotunde, , foartefoarterefringenterefringente şşii reprezintăreprezintăun material de un material de rezervărezervă. .

incluziuni de poli-β-hidroxibutirat

INCLUZIUNILE CU SULFINCLUZIUNILE CU SULF

AApar sub forma par sub forma unorunorcorpusculicorpusculi strălucitoristrălucitori, , birefringenbirefringenţţii, la , la douădouăgrupegrupe ecologiceecologice de de bacteriibacterii: : bacteriilebacteriilesulfuroasesulfuroase purpuriipurpurii((genulgenul ChromatiumChromatium) ) şşiibacteriilebacteriile sulfuroasesulfuroasenepigmentatenepigmentate ((genurilegenurileBeggiatoaBeggiatoa, , ThiothrixThiothrix). ).

Incluziuni de sulf coloidalla Chromatium buderi

CARBOXIZOMIICARBOXIZOMII

SuntSunt incluziuniincluziuni cu cu profilprofil poliedricpoliedric, , îînn numărnumărvariabilvariabil (1(1--200), 200), prezenprezentete la la bacteriilebacteriile care care fixeazăfixează COCO22 pepe caleacalea pentozofosfapentozofosfaţţilorilor. .

SSuntunt localizalocalizaţţii îînn vecinătateavecinătatea nucleoplasmeinucleoplasmeişşii reprezintăreprezintă locullocul de de depozitaredepozitare a a enzimelorenzimelorcu cu activitateactivitate îînn fixareafixarea COCO22..

INCLUZIUNILE DE POLIMERI INCLUZIUNILE DE POLIMERI ANORGANICIANORGANICI

AAu u fostfost descoperitedescoperite de de cătrecătre V. V. BabeBabeşş îînn 1897 la 1897 la CorynebacteriumCorynebacterium diphtheriaediphtheriae şşii Mycobacterium Mycobacterium tuberculosistuberculosis şşii apoiapoi de Ernst de Ernst îînn 1899 la 1899 la altealtebacteriibacterii →→ corpusculiicorpusculii BabeBabeşş--ErnstErnst..

AAu u fostfost denumitedenumite de de cătrecătre Grimm (1902) Grimm (1902) incluziuniincluziuni de de volutinăvolutină deoarecedeoarece au au fostfost găsitegăsite îînnnumărnumăr mare la bacteria mare la bacteria SpirillumSpirillum volutansvolutans..

Reprezintă o rezervă de fosfor Reprezintă o rezervă de fosfor şşi energie i energie intracelularăintracelulară, , apărând sub forma unor granule apărând sub forma unor granule sferice, situate sferice, situate îîn regiunea n regiunea nucleoplasmaticănucleoplasmatică..

INCLUZIUNILE POLIZAHARIDICEINCLUZIUNILE POLIZAHARIDICE

CCuprinduprind incluziunileincluziunile de de glicogenglicogen şşii amidonamidon..

SSe e îîntâlnescntâlnesc ca ca substansubstanţţee de de rezervărezervă la la bacteriilebacteriileaerobe aerobe sporulatesporulate..

LLa a microscopulmicroscopul fotonicfotonic pot pot fifi observateobservate dupădupă o o prealabilăprealabilă trataretratare a a celulelorcelulelor cu cu iodiod îînn iodurăiodură de de potasiupotasiu →→ incluziunileincluziunile de de glicogenglicogen se se coloreazăcolorează îînnbbrrun un roroşşcatcat, , iariar celecele de de amidonamidon îînn albastrualbastru, , îînncontrast cu contrast cu citoplasmacitoplasma care care apareapare coloratăcolorată îînngalbengalben pal.pal.

RHAPIDOZOMIIRHAPIDOZOMII

Sunt particule Sunt particule ribonucleoproteiceribonucleoproteice sub formă de sub formă de bastonabastonaşşe scurte, rigide, intra e scurte, rigide, intra -- sau sau extracelulare, care pot fi eliminate din celule extracelulare, care pot fi eliminate din celule prin liza lor.prin liza lor.

Apar la numeroase specii de Apar la numeroase specii de mixobacteriimixobacterii şşi la i la unele specii aparunele specii aparţţinând genurilor inând genurilor ProteusProteus, , PseudomonasPseudomonas, , ActinomycesActinomyces..

conconţţin proteine in proteine şşi ARN i ARN îîn proporn proporţţii de 2:1.ii de 2:1.

MAGNETOZOMIIMAGNETOZOMII

ConConţţin fier in fier şşi au rol i au rol îîn orientarea n orientarea şşi migrarea i migrarea unor bacterii sub influenunor bacterii sub influenţţa câmpurilor a câmpurilor magnetice slabe.magnetice slabe.

Apar la unele bacterii Apar la unele bacterii magnetotacticemagnetotactice din din sedimentele marine sau de apă dulcesedimentele marine sau de apă dulce..

Formează Formează 11--2 forma2 formaţţiuni intracelulare formate iuni intracelulare formate din 5din 5--41 pa41 particule de formă cubicărticule de formă cubică, cu col, cu colţţurile urile rotunjite, situate rotunjite, situate îîn apropierea suprafen apropierea suprafeţţei ei interne a membranei plasmatice.interne a membranei plasmatice.

ConConţţin fier sub formă de magnetităin fier sub formă de magnetită..

AcAcţţionează ca o busolă ionează ca o busolă biomagneticăbiomagnetică, asigurând , asigurând orientarea orientarea şşi deplasarea bacteriilor i deplasarea bacteriilor îîn câmpurile n câmpurile magnetice.magnetice.

ELEMENTE STRUCTURALE ELEMENTE STRUCTURALE INCONSTANTEINCONSTANTE

→→ Capsula Capsula şşi stratul mucosi stratul mucos→→ GlicocalixulGlicocalixul→→ FlageliiFlagelii→→ Pilii Pilii şşi i fimbriilefimbriile→→ SporiiSporii→→ CromatoforiiCromatoforii

CAPSULA CAPSULA ŞŞI STRATUL MUCOSI STRATUL MUCOS

UneleUnele bacteriibacterii au au proprietateaproprietatea de a de a elaboraelabora, , îînn anumiteanumite condicondiţţiiii de de mediumediu, , substansubstanţţee macromolecularemacromoleculare cu cu caractercaractervâscosvâscos, , gelatinosgelatinos –– mucosmucos..

DupăDupă uniiunii autoriautori, , aceastăaceastă proprietateproprietate ararexistaexista potenpotenţţialial la la toatetoate bacteriilebacteriile, , dardar ss--ararmanifestamanifesta regulatregulat numainumai la la uneleunele speciispecii. .

ÎÎn funcn funcţţie de structura ie de structura şşi raporturile cu celula i raporturile cu celula bacterianăbacteriană,, substansubstanţţa a mucoidămucoidă se poate prezenta se poate prezenta sub următoarele formesub următoarele forme: :

MicrocapsulaMicrocapsula:: substansubstanţţa a mucoidămucoidă alcătuie alcătuieşşte un te un strat foarte fin strat foarte fin îîn jurul celulei bacterienen jurul celulei bacteriene (0,2 (0,2 µµmm grosime); nu poagrosime); nu poate fi observată la microscopul te fi observată la microscopul fotonic; detectfotonic; detectabilă prin metode imunologiceabilă prin metode imunologice..

MacrocapsulaMacrocapsula sau sau capsulacapsula adevăratăadevărată:: are o are o grosime ce depăgrosime ce depăşşeeşşte 0,2 te 0,2 µµmm; s; se prezintă ca o e prezintă ca o formaformaţţiune morfologic distinctă care iune morfologic distinctă care îînvelenveleşşte de te de jurjur--îîmprejur fiecare celulă sau perechi de celulemprejur fiecare celulă sau perechi de celule..

Stratul mucosStratul mucos: a: apare ca o masă amorfăpare ca o masă amorfă, , neorganizatăneorganizată, , îîn jurul celulei bacteriene.n jurul celulei bacteriene.

ZoogleaZooglea sau sau masa masa zoogleicăzoogleică:: stratul mucos stratul mucos leagă leagă îîntre ele mai multe celule ntre ele mai multe celule →→ adevărate colonii mucilaginoase de adevărate colonii mucilaginoase de bacterii.bacterii.

MacrocapsulaMacrocapsula sau capsula adevărată sau capsula adevărată::apare la microscopul fotonic ca un apare la microscopul fotonic ca un halouhalouincolor incolor îîn jurul celulei bacteriene.n jurul celulei bacteriene.

capsulăbacili

Capsula la Klebsiella pneumoniae

Capsula Capsula areare o afinitate slabă pentru coloran o afinitate slabă pentru coloranţţi i şşi de aceea poate fi evideni de aceea poate fi evidenţţiată numai prin iată numai prin coloracoloraţţii speciale.ii speciale.

Dimensiunile ei variază foarte mult Dimensiunile ei variază foarte mult îîn raport n raport cu corpul bacterian. cu corpul bacterian.

CCapsulaapsula adevărată este strâns aderentă de adevărată este strâns aderentă de peretele celular. peretele celular.

FiindFiind pupuţţinin opacăopacăpentrupentru electronielectroni, , capsulacapsula nu nu apareapareclarclar sausau esteesteinvizibilăinvizibilă la la microscopulmicroscopulelectronic.electronic.

perete celularmembrana

plasmatică

capsulă

Capsula la Klebsiellapneumoniae: a - schemă; b - imagine

electronomicroscopică

Exemple de bacterii capsulate: Exemple de bacterii capsulate:

→→ BacillusBacillus anthracisanthracis

→→ StreptococcusStreptococcus pneumoniaepneumoniae

→→ LeuconostocLeuconostoc mesenteroidesmesenteroides

→→ EnterobacterEnterobacter aerogenesaerogenes

→→ KlebsiellaKlebsiella pneumoniaepneumoniae..

BacillusBacillus anthracisanthracis

StreptococcusStreptococcuspneumoniaepneumoniae

Capsula Capsula şşi stratul mucos sunt de natură i stratul mucos sunt de natură polizaharidicăpolizaharidică..

La La BacillusBacillus anthracisanthracis capsula este de natură capsula este de natură polipeptidicăpolipeptidică..

OOrigineariginea capsulei capsulei şşi a stratului mucosi a stratului mucos

Ipoteza originii Ipoteza originii endocelulareendocelulare:: capsula nu capsula nu face face parte parte integrantă din celulăintegrantă din celulă, fiind rezultat, fiind rezultatulul activită activităţţii ii metabolice, un produs de excremetabolice, un produs de excreţţie sau de secreie sau de secreţţie ie care, datcare, datorită slabei solubilităorită slabei solubilităţţi i îîn mediu, ar avea n mediu, ar avea tendintendinţţa de a se depune a de a se depune îîn jurul celulei. n jurul celulei.

Această ipoteză nu explică Această ipoteză nu explică îîn ce mod difuzează prin n ce mod difuzează prin peretele celular moleculele mari de polizaharide peretele celular moleculele mari de polizaharide capsulare. capsulare.

Ipoteza originii parietale:Ipoteza originii parietale: capsula ar proveni dintrcapsula ar proveni dintr--o o modificare a peretelui celular, care ar suferi un modificare a peretelui celular, care ar suferi un proces de hipertrofiere proces de hipertrofiere îînsonsoţţită de gelificarea ită de gelificarea constituenconstituenţţilor săiilor săi..

Ipoteza originii extracelulare: Ipoteza originii extracelulare: polizaharidele polizaharidele capsulare capsulare şşi cele ale stratului mucos ar fi i cele ale stratului mucos ar fi sintetizate sintetizate îîn mediul de cultură sub acn mediul de cultură sub acţţiunea iunea exoenzimelorexoenzimelor bacteriene bacteriene şşi si s--ar depune apoi pe ar depune apoi pe suprafasuprafaţţa celulei. a celulei.

O dovadăO dovadă îîn sprijinul acestei ipoteze n sprijinul acestei ipoteze →→ astfel de astfel de substansubstanţţe pot fi sintetizate e pot fi sintetizate şşi i îîn medii fără celule n medii fără celule bacteriene (filtratul steril al unei culturi de bacteriene (filtratul steril al unei culturi de LeuconostocLeuconostoc mesenteroidesmesenteroides), unde enzimele ), unde enzimele care au difuzat care au difuzat îîn mediu pot cataliza sinteza n mediu pot cataliza sinteza unor substanunor substanţţe de tip capsular.e de tip capsular.

DeDeşşi capacitatea de a elabora capsulă sau strat i capacitatea de a elabora capsulă sau strat mucos constituie un caracter ereditarmucos constituie un caracter ereditar, , ea poate ea poate să nu se manifeste atunci când condisă nu se manifeste atunci când condiţţiile de iile de mediu sunt neadecvate sau poate fi pierdută mediu sunt neadecvate sau poate fi pierdută prin mutaprin mutaţţie. ie.

Celulele Celulele bacteriene care bacteriene care nu au această nu au această capacitate o pot capacitate o pot dobândi prin dobândi prin recombinare recombinare geneticăgenetică..

LeuconostocLeuconostoc mesenteroidesmesenteroides

SemnificaSemnificaţţia biologică a capsuleiia biologică a capsulei

Este un produs inert care rezultă din Este un produs inert care rezultă din activitatea metabolică a celulei bacteriene activitatea metabolică a celulei bacteriene şşi i care poate fi care poate fi îîndepărtatndepărtat, c, celula bacteriană elula bacteriană păstrândupăstrându--şşi viabilitatea. i viabilitatea.

Are un rol ecologic Are un rol ecologic îîn supravien supravieţţuirea uirea bacteriilor bacteriilor îîn naturăn natură, p, protejează celula rotejează celula bacteriană de efectul nociv al bacteriană de efectul nociv al desicadesicaţţieiiei şşi i reprezintă un rezervor pentru stocarea reprezintă un rezervor pentru stocarea substansubstanţţelor nutritive. elor nutritive.

La bacteriile patogene, capsula are rol La bacteriile patogene, capsula are rol protector faprotector faţţă de acă de acţţiunea fagocitelor. iunea fagocitelor.

Bacteriile patogene capsulate au o virulenBacteriile patogene capsulate au o virulenţţă ă mai mare pentru om mai mare pentru om şşi animale: pneumococul i animale: pneumococul capsulat este virulent, capsulat este virulent, îîn timp ce tulpinile n timp ce tulpinile necapsulate sunt nevirulente necapsulate sunt nevirulente şşi i fagocitabilefagocitabile..

GlicocalixulGlicocalixul

Masă de filamente Masă de filamente polizaharidicepolizaharidice ataataşşate de ate de lipopolizaharidelelipopolizaharidele dede pe suprafape suprafaţţa a bacteriilor, formând o bacteriilor, formând o structură ca o pâslă structură ca o pâslă pe suprafape suprafaţţa celulei.a celulei.

Diviziunea bacteriilor Diviziunea bacteriilor îîn interiorul n interiorul glicocalixuluiglicocalixului →→ microcolonie de celule microcolonie de celule acoperite de un acoperite de un glicocalixglicocalix comun.comun.

Apare numai la celulele aflate Apare numai la celulele aflate îîn condin condiţţii ii naturale. naturale.

Această structură reprezintă pentru Această structură reprezintă pentru celulele bacteriene o adevărată suprafacelulele bacteriene o adevărată suprafaţţă ă funcfuncţţionalăională. .

ÎÎn mediile naturale competitive, populate n mediile naturale competitive, populate de mai multe tipuri de bacterii, selecde mai multe tipuri de bacterii, selecţţia ia favorizează celulele protejate de favorizează celulele protejate de glicocalixglicocalix..

SemnificaSemnificaţţia biologică a ia biologică a glicocalixuluiglicocalixului

Rezervor de hrană pentru bacteriiRezervor de hrană pentru bacterii..

Asigură ataAsigură ataşşarea de structurile area de structurile polizaharidicepolizaharidicesimilare de pe suprafasimilare de pe suprafaţţa celulelor vegetale. a celulelor vegetale.

La bacteriilor patogene, La bacteriilor patogene, această fixare are un această fixare are un grad grad îînalt de specificitate: vinalt de specificitate: vibrionul holeric se brionul holeric se leagă de leagă de ““marginea marginea îîn perien perie”” a celulelor a celulelor intestinale umane.intestinale umane.

La bacteriile patogene reprezintă o protecLa bacteriile patogene reprezintă o protecţţie ie pentru celulăpentru celulă..

ÎÎn apele repezi curgătoare de munte n apele repezi curgătoare de munte asigură fixarea bacteriilor pe diferite asigură fixarea bacteriilor pe diferite substraturi inerte (pietre, resturi de lemn substraturi inerte (pietre, resturi de lemn etcetc). ).

ÎÎn diferite sedimentele din lacuri, bacteriile n diferite sedimentele din lacuri, bacteriile se pot grupa se pot grupa îîn asocian asociaţţii de două sau mai ii de două sau mai multe specii diferite, acmulte specii diferite, acţţionând sinergic ionând sinergic îîn n diferite procese fiziologice.diferite procese fiziologice.