Форма и размери - размери

Question 1

Общо правило за морфологията на прокариотните клетки

Answer 1

имат различна форма и малки размери

Question 2

Определянето на формата и размерите на микробните клетки има значение за:

Answer 2

• таксономичното разграничаване
• екологията
• рядко съдържа филогенетична информация

Question 3

Размери на прокариоти

Answer 3

от 0.2 до 700 µm

Question 4

Средни размери на бактерии

Answer 4

1-5 µm

Question 5

Размерът като относително постоянен признак

Answer 5

• запазване в изогенни популации при стационарни условия без екологичен или вътреклетъчен натиск
• отклонения могат да се наблюдават в експоненциалната фаза на развитие при активно делене

Question 6

Сравнение на размер на бактерии с други МО

Answer 6

Висши протисти - с размери около 100 µm
Зелени водорасли като Chlorellа – 2-10 µm
Дрожди от род Saccharomyces 6-10 µm
Вируси под 0.1 µm

Question 7

Групиране на бактерии по размери

Answer 7

• дребниДребни бактерии - дължина под 1 µm
• Средни по размери - от 1 до 10 µm
• Големи (гигантски) бактерии – от 10 - 15 µm до стотици микрометри

Question 8

Дребни бактерии: характеристики

Answer 8

• относително малко видове бактерии
• най-често задължителни вътреклетъчни паразити

Question 9

Представителина дребни бактерии

Answer 9

• микрококи
• вътреклетъчни паразити: микоплазми, рикетции хламидии
  Мicrococcus –
  Mycoplasma –
  Rickettsia –
  Bdellovibrio – 0.2 µm - ПАРАЗИТ по бакктерии, който впоследствие става хищник

Question 10

С какъв размер са повечето бактерии?

Answer 10

бактерии със средни размери

Question 11

Примери за бактерии със средни размери

Answer 11

Bacillus subtilis
Escherichia coli
Thiobacillus
Bacillus cereus
Staphylococcus aureus
Salmonella typhi

Question 12

Бактерии с големи размери: характеристики

Answer 12

Размери - задължително над 10-15 µm .
Повечето са типични сапрофити
Местообитание – води и почви с голяма утайка

Question 13

Типични представители на бактерии с големи размери

Answer 13

Achromobacter
Beggiatoa
Spirochaeta plicatilis
Epulopiscium fishelsoni
Thiomargarita namibiensis

Question 14

Thiomargarita namibiensis

Answer 14

• гигантите при бактериите до 400 до 750 µm
• натрупва сяра и я включва в метаболизма си
• Съдържат централно разположена голяма вакуола, пълна с течност (~ 98% от обема) и представляма своеобразен резервоар за нитрати, използвани при окисляване на сулфида до сяра.

Question 15

Фактори, определящи границите в размера на прокариотните клетки

Answer 15

• от вида и количеството на изграждащите ги биополимери
• Най-малките размери на бактериите са близки до молекулната граница на биополимерите, изпълняващи клетъчни функции

Question 16

Най-малките клетки се нуждаят от достатъчно обем за

Answer 16

• настаняване на генетичните ресурси за възпроизводство
• основния организационен апарат осъществяващ метаболизма и клетъчната репродукция

Question 17

Граници на размерите, определящи съществуването на бактериите като самостоятелен организъм

Answer 17

1) Горна граница в размерите на микроорганизмите:
- определя се от съотношението повърхност/обем,
- обезпечава протичане на метаболитните процеси с максимална скорост

2) Долна граница в размерите на свободно живеещите микроорганизми:
- определя се от пространството, необходимо за формиране на метаболитен апарат,
- обезпечава независимото съществуване на организма

Question 18

Предимството на малките размери

Answer 18

• Малките клетки имат
  по-голямо съотношение повърхност/обем от големите клетки
• При увеличаване на размерите се увеличава повърхността и съотношението повърхност/обем (S/V) намалява.

Question 19

Как съотношението S/V определя биологичната активност на бактериите и дава предимството на малките размери?

Answer 19

1) общо биологично правило - интензивността на обмяната на веществата е обратно пропорционална на големината на клетките

2) скорост на нарастване на клетка - определена от интензивността на метаболизма
при малки размери има по-интензимен метаболизъм

3) условия за растеж - бързо размножаване и постигане на висока численост на популацията в екологичната ниша
времето за удвояване определя размера на клетките

4) Биологично предимство
в междувидовата борба за хранителни вещества

Question 20

Ефекти, свързани с големите размери на прокариоти

Answer 20

Големите размери на бактериите водят до:
- дифузионно-зависими ограничения при постъпване на хранителните вещества
- по-трудно приспособяване към малките изменения в условията на околната среда
- затруднена регулация и координация на метаболитната активност

Question 21

Решения на проблеми на гигантски бактерии

Answer 21

• високо съотношение повърхност/обем чрез формата на клетките - дълги и тънки пръчки
• централно разположена вакуола с течност
• силно нагъната цитоплазмена мембрана
• силно подвижни флагели и разпространение в богата хранителна среда

Question 22

Как малките размери определят биологията на бактериалните клетки?

Answer 22

• имат по-висока метаболитна активност на единица биомаса
• по-интензивен обмен с околната среда
• усвояват повече хранителни ресурси в рамките на жизнения си цикъл сравнение с големите по размер клетки

Question 23

Как малките размери определят еволюцията на бактериалните клетки?

Answer 23

• прокариотните клетки (хаплоидни) имат капацитет за по-чести мутации и по-бърза еволюция, в сравнение с големите генетично диплоидни клетки.
• адаптират се бързо към променящите се условия
• по-лесно се възползват от нови местообитания от еукариотните клетки
• осъществяват хоризонтален трансфер на гени