Определение биопленки
Биопленка представляет собой толстый слой прокариотических организмов, которые сгруппировались в колонию. Колония прикрепляется к поверхности слоем слизи, которая помогает защитить микроорганизмы. Существует ряд причин, по которым образуются биопленки, которые способствуют росту и выживанию микроорганизмов. Биопленки встречаются практически во всех средах и могут иметь негативные последствия.
Структура биопленки
Микробная биопленка состоит из многих прокариотических организмов, которые объединяются в колонию. Колония прикреплена к поверхности и покрыта полисахарид слой (или слой слизи). Слизь состоит из множества пористых слоев с каналами, которые позволяют клеткам в центре колонии получать питательные вещества и удалять отходы.
Биопленка формируется и поддерживается через клетка -сотовая связь. Биопленка сначала образуется, когда одна или несколько клеток прикрепляются к поверхности. Эти первые клетки производят белки, которые действуют как сигналы для соседних клеток. Сигналы обнаруживаются соседними клетками и по существу рекрутируют новые клетки в колонию. Когда соседние клетки обнаруживают химические сигналы, они агрегируют и начинают формировать биопленку. Эти клетки затем посылают дополнительные сигналы, привлекая больше клеток в колонию и выращивая биопленку. Белки также сигнализируют о развитии полисахаридов, которые будут образовывать слой слизи. Этот слой слизи формируется над и вокруг растущей колонии.
Клеточная защита важна для борьбы с физическими угрозами, такими как смещение протекающей жидкостью или удаление иммунной системой. Полисахаридное покрытие на биопленке действует как адгезив, прикрепляющий колонию к поверхности. Это предотвращает удаление клеток с помощью физической силы. Это также предотвращает проникновение биопленки иммунной системой или антибиотиками. Биопленки могут быть сложны для удаления и могут представлять риск для здоровья человека. Например, при муковисцидозе биопленка может образовываться в легких, что приводит к неблагоприятным симптомам. Зубной налет является еще одним примером бактериальной биопленки; это может привести к кариесу и заболеваниям десен. Ряд других бактериальных состояний также могут быть вызваны биопленками, включая холеру, туберкулез и болезнь легионеров.
Биопленка обеспечивает благоприятную среду для микроорганизмов. Клетки прилипают к поверхности с повышенным источником питательных веществ, сохраняя клетки в оптимальном ниша, Ячейки находятся в непосредственной близости, что облегчает сотовую связь через сигнальные молекулы. Близость также предоставляет увеличенную возможность для горизонтального ген передача или обмен генетическим материалом между клетками.
викторина
1. Что из перечисленного не является причиной образования биопленки?A. воспроизведениеB. оборонаC. связьD. рост
Ответ на вопрос № 1
верно. Биопленки образуются по ряду причин, включая защиту от физических и химических воздействий, связь между клетками и улучшение условий роста. Хотя происходит горизонтальный перенос генов, это происходит между организмами, а не от родителей к потомкам. Размножение происходит бесполым путем и не требует появления биопленки.
2. Из чего сделан слой слизи?A. белокB. жирC. сахарD. ни один из вышеперечисленных
Ответ на вопрос № 2
С верно. Слой слизи в биопленке состоит из полисахаридов. Полисахарид – это углевод, состоящий из нескольких молекул сахара. Типы полисахаридов включают целлюлозу, гликоген и крахмал.
3. Где находятся биопленки?A. В океанеB. у животныхC. на металлических поверхностяхD. все вышеперечисленное
Ответ на вопрос № 3
D верно. Биопленки можно найти практически в любой среде. Они образуются на поверхности, где имеются благоприятные условия. Это может включать в себя внутри животного, на твердой поверхности, как трубы, или в озерах и океанах.
Ссылки
- Madigan, M.T., & Martinko, J.M. (2006). Биология микроорганизмов, 11-й. редактор Глава 19. Аппер-Седл-Ривер, Нью-Джерси: Пирсон Прентис Холл. ISBN: 0-13-144329-1.