osobine fitopatogenih bakterija - agrif.bg.ac.rs 2 gradja.pdf · osobine fitopatogenih bakterija...
TRANSCRIPT
OSOBINE FITOPATOGENIH BAKTERIJA
MORFOLOGIJA, GRAĐA I SASTAV
OSOBINE FITOPATOGENIH BAKTERIJA
Osnovno svojstvo fitopatogenih bakterija je
sposobnost da na parazitiranim biljkama izazivaju
različite patološke promene. Otuda i naziv
fitopatogene bakterije (phyton – biljka, pathos –
bolest, genein – izazivati, rađati).
Bolesti, koje fitopatogene bakterije svojom
aktivnošću prouzrokuju na biljkama, nazivamo
bakteriozama.
17.3.2015 2 Bakterioze bilja
OSOBINE FITOPATOGENIH BAKTERIJA
Bakterije su prokariotski (“pre jedra”)
jednoćelijski organizmi, vidljivi svetlosnim i
elektronskim mikroskopom. Ne poseduju hlorofil,
što znači da su upućeni na heterotrofni način
ishrane, tj. nemaju sposobnost da sami sintetišu
organsku hranu, već je koriste kao gotovu od
drugih organizama.
17.3.2015 3 Bakterioze bilja
Binarna fisija
Umnožavaju se prostom deobom (tzv. binarnom fisijom), kada
od jedne materinske ćelije nastaju dve ćerke ćelije. Zapažen
je i polni način razmnožavanja konjugacijom (A. tumefaciens).
17.3.2015 4 Bakterioze bilja
Binarna fisija
17.3.2015 5 Bakterioze bilja
MORFOLOGIJA
U morfoločke odlike, značajne u identifikaciji
bakterija, spadaju:
Oblik,
Veličina i
Građa ćelije.
17.3.2015 6 Bakterioze bilja
MORFOLOŠKE ODLIKE - OBLIK
Eubakterije poseduju tri osnovna oblika ćelije:
1. Sferičan (okruglast, Coccus – koke)
17.3.2015 7 Bakterioze bilja
MORFOLOŠKE ODLIKE - OBLIK 2. Štapićast (Bacillus – baciloidni oblik – oblik štapića različite dužine i prečnika). Neki predstavnici su tako malih dimenzija da ih je teško razlikovati od sferičnih oblika.
Nasuprot njima, Aktinomicete su jednoćelijske, štapićaste bakterije čije je vegetativno telo končastog oblika, nalik na hife ili miceliju gljiva.
Većina fitopatogenih bakterija su štapićastog oblika.
17.3.2015 8 Bakterioze bilja
MORFOLOŠKE ODLIKE - OBLIK
3. Spiralan (Spiroplazme)
17.3.2015 9 Bakterioze bilja
MORFOLOŠKE ODLIKE - VELIČINA
•Većina fitopatogenih bakterija su štapići
dužine 1 – 5 µm i prečnika 0,5 – 3,5 µm.
•Veličina varira u zavisnosti od različitih faktora
kao što su temperatura, vrsta podloge, starost
kolonija i način bojenja. Starenjem kulture ili
zaraženog tkiva, ćelije bakterija mogu promeniti
dimenzije.
17.3.2015 10 Bakterioze bilja
MORFOLOŠKE ODLIKE - GRAĐA
BOJENJE
1884. godine Christian Gram otkrio je diferencijalnu
sposobnost bakterija da zadrže boju (kristal-violet) posle
tretmana organskim rastvaračima (npr. alkohol).
Na osnovu bojenja po Gramu sve bakterije su podeljene u dve
grupe:
- Gram-pozitivne (G+, zadržavaju kristal-violet, debeo ćelijski zid)
i
- Gram-negativne (G-, kristal-violet biva odstranjen, tanak ćelijski
zid).
17.3.2015 11 Bakterioze bilja
MORFOLOŠKE ODLIKE - GRAĐA Ćelijski omotač ima značajnu ulogu u patogenosti zato
što je prepoznavanje domaćina određeno interakcijom
ćelije domaćina i ekstracelularnih polisaharida i
lipopolisaharida bekterije. Osim toga, spoljašnja i
unutrašnja građa ima veliki taksonomski značaj i
obezbeđuje važne informacije za opis taksonomskih
kategorija bakterija.
17.3.2015 12 Bakterioze bilja
GRAĐA ĆELIJSKOG OMOTAČA
ĆELIJSKI ZID je čvrsta struktura koja određuje oblik ćelije
i štiti je od uticaja spoljne sredine kao što su promene
osmotskog pritiska. Izgrađen je od makromolekula
peptidoglikana.
17.3.2015 13 Bakterioze bilja
GRAĐA ĆELIJSKOG OMOTAČA
Ćelijski zid G+ bakterija sadrži nekoliko slojeva peptidoglikana, polisaharide, teihoinsku i teihuronsku kiselinu, i proteine. Debljine je od 20 do 80 nm.
17.3.2015 14 Bakterioze bilja
GRAĐA ĆELIJSKOG OMOTAČA
Ćelijski zid G- bakterija je debljine 10 – 15 nm. Višeslojne je
građe. Ćelijsku membranu okružuje prvo sloj peptidoglikana i
lipoproteina. Lipoprotein služi za pričvršćivanje sloja
peptidoglikana sa slojem spoljne membrane.
17.3.2015 15 Bakterioze bilja
GRAĐA ĆELIJSKOG OMOTAČA
17.3.2015 16 Bakterioze bilja
GRAĐA ĆELIJSKOG OMOTAČA
SPOLJNA MEMBRANA je
prisutna samo kod G-
bakterija i sačinjava je
dvoslojni omotač sa spoljne
strane ćelijskog zida.
Građena je od fosfolipida,
lipopolisaharida i raznih
proteina.
17.3.2015 17 Bakterioze bilja
GRAĐA ĆELIJSKOG OMOTAČA
Osnovne funkcije spoljne membrane su:
Obezbeđivanje kanala za pasivnu difuziju hraniva i hidrofilnih
supstanci,
Obezbeđuje nepropustljivu barijeru za antibiotike, deterdžente i
druge toksične supstance,
Obezbeđuje receptorska mesta za vezivanje bakteriocina i
bakteriofaga,
Omogućava formiranje i održavanje parova tokom konjugacije,
Obezbeđuje hidrofilnost površine ćelije.
17.3.2015 18 Bakterioze bilja
GRAĐA ĆELIJSKOG OMOTAČA
Poslednji sloj zida G- bakterija čine lipopolisaharidi (LPS) koji se svojim posebnim lipidom (lipid A) vezuju za spoljnu membranu. Lipid A je toksična supstanca, vezuje 5 – 7 lanaca masnih kiselina izgrađenih od 12 – 16 atoma ugljenika.
17.3.2015 19 Bakterioze bilja
GRAĐA ĆELIJSKOG OMOTAČA
Na polisaharidima nalaze se O-antigen bočni lanci, koji se značajno razlikuju kod različitih vrsta i sojeva bakterija i te razlike imaju taksonomski značaj. Kod nekih patogena LPS igraju presudnu ulogu u prepoznavanju domaćina. Porin proteini, u grupama od tri identične podjedinice, formiraju nespecifične pore ili kanale, ispunjene vodom, kroz koje se odvija pasivna difuzija hidrofilnih supstanci.
17.3.2015 20 Bakterioze bilja
GRAĐA ĆELIJSKOG OMOTAČA
PERIPLAZMA je sloj između spoljne membrane i citoplazmatske mebrane kod G- bakterija. Sastoji se od mureina i želatinoznog rastvora proteina. Sadrži enzime koji razaraju biljna tkiva (celulaze, pektinaze). Neki enzimi obezbeđuju transformaciju netransportabilnih proizvoda metabolizma u transportabilan oblik.
17.3.2015 21 Bakterioze bilja
GRAĐA ĆELIJSKOG OMOTAČA
ĆELIJSKA MEMBRANA ili citoplazmatska membrana
nalazi se neposredno ispod ćelijskog zida i potpuno
okružuje protoplast tj. živi deo bakterijske ćelije. Hemijski
sastav membrane čini dvoslojni kompleks sačinjen od
fosfolipida i proteina.
17.3.2015 22 Bakterioze bilja
GRAĐA ĆELIJSKOG OMOTAČA
Citoplazmatska membrana sadrži različite enzime
(citohrom-oksidaze, dehidrogenaze, ATPaze, protein-
sintetaze, permeaze) i igra važnu ulogu u procesu
disanja, aktivnog transporta, rotacije flagela i podeli
genetskog materijala pri deobi ćelija.
17.3.2015 23 Bakterioze bilja
GRAĐA ĆELIJSKOG OMOTAČA
Kod nekih bakterija (Clavibacter, Streptomyces,
Bacillus) delovi ćelijske membrane stvaraju
udubljenja mezozome ili mehuraste
membranske tvorevine u citoplazmi - vezikule.
Mezozomi imaju ulogu u procesu disanja,
podele genetskog materijala, formiranja
pregradnog zida i sekrecije hidrolitičkih enzima.
17.3.2015 24 Bakterioze bilja
GRAĐA ĆELIJSKOG OMOTAČA
Ekstracelularni polisaharidi (EPS) su raznolik skup
jako hidrofilnih homo- i hetero-polisaharida.
Funkcija EPS je:
održavanje populacije bakterija u prirodi;
zaštita od isušivanja, od fagocitoze od strane
protozoa, od napada drugih mikroorganizama;
predstavljaju receptore za vezivanje faga;
obezbeđuju prijanjanje bakterijskih ćelija za čvrstu
podlogu;
vrše selektivno propuštanje jona;
imaju ulogu u interakciji domaćin-parazit;
učestvuju u građi kapsule.
17.3.2015 25 Bakterioze bilja
POVRŠINSKE STRUKTURE BAKTERIJA
Na površini bakterija obrazuju se posebne
strukturne tvorevine u koje spadaju:
1. Flagele
2. Pili
17.3.2015 26 Bakterioze bilja
POVRŠINSKE STRUKTURE BAKTERIJA
1. Flagele – U fitopatogenih
bakterija flagele su najčešće
raspoređene na polovima ili po
površini ćelije.
Većina fitopatogenih bakterija se
kreću pomoću flagela, osim
Pantoea stewartii i nekoliko
korineformnih bakterija.
Flagele se mogu posmatrati jedino
posle posebnog postupka bojenja ili
pomoću elektronskog mikroskopa.
17.3.2015 27 Bakterioze bilja
POVRŠINSKE STRUKTURE BAKTERIJA
Raspored i broj flagela
Atrihe
Monotrihe (Xanthomonas)
Lofotrihe (Pseudomonas)
Amfitrihe
Peritrihe (Agrobacterium, Erwinia, Pectobacterium)
17.3.2015 28 Bakterioze bilja
17.3.2015 29 Bakterioze bilja
Bakterije se kreću ka stimulansima i od štetnih
supstanci u procesu koji se zove »hemotaksija«.
17.3.2015 30 Bakterioze bilja
POVRŠINSKE STRUKTURE BAKTERIJA
2. Fimbrije ili pili su
tvorevine slične dlakama
koje se obrazuju na površini
G- bakterija. Služe za
pričvršćivanje bakterija za
čvrste podloge, što je vrlo
značajno za ostvarivanje
infekcije. Sastoje se od
proteina pilina ili fimbrina.
17.3.2015 31 Bakterioze bilja
POVRŠINSKE STRUKTURE BAKTERIJA
Do sada su otkrivene
samo na nekim vrstama
G- bakterija. Služe i za
prenošenje genetskog
materijala u procesu
konjugacije.
17.3.2015 32 Bakterioze bilja
GRAĐA ĆELIJSKOG OMOTAČA
Molikute, odnosno ćelije fitoplazmi
(mikoplazmama sličnih organizama -
MLO) i spiroplazmi ne poseduju pravi
ćelijski zid, već su okružene dvoslojnom
lipidnom membranom (ćelijska
membrana).
17.3.2015 33 Bakterioze bilja