Строение жгутика, пили. Типы движения микробов. Методы изучения движения

Жгутик - орган движения бактерий. Именно благодаря жгутикам бактерии были открыты А. Левенгуком, т. к. движение есть свойство живой материи. Жгутик не является жизненно важной структурой и поэтому присутствует не у всех микроорганизмов. Жгутики представляют собой тонкие, спиральные, нитевидные фибриллы толщиной 12—18 нм. Длина жгутика может в 10 раз превышать длину самой бактерии. Жгутик отходит от специального образования — базального тельца, расположенного в цитоплазме на внутренней поверхности цитоплазматической мембраны. Базальное тельце имеет сложное строение, в нем находится механизм в виде двух кольцевых пластинок, вращение которых относительно друг друга сообщает движение жгутику. Жгугики бактерий — белковые нити, состоящие из белка флагеллина, белковые мономеры которого собраны в спиральные цепи, закрученные вокруг полой сердцевины. При движении жгутик вращается вокруг своей длинной оси по или против часовой стрелки. Движение бактерий можно увидеть при исследовании их в живом состоянии с помощью метода висячей или раздавленной капли и при использовании специальных способов окраски в световом микроскопе.

Висячая капля — метод микроскопирования живых бактерий при физиологических условиях роста; позволяет многодневно наблюдать объект. Для приготовления висячей капли берут пинцетом покровное стекло, проводят через пламя и остужают. В центр стекла наносят каплю исследуемого материала, взвешенного в изотоническом растворе хлорида натрия. Затем покровное стекло быстро поворачивают каплей вниз и кладут на стерильное предметное стекло с вышлифованной посредине лункой, края которой предварительно смазывают вазелином. Можно наложить предметное стекло на покровное и перевернуть: капля оказывается висящей в герметически изолированном пространстве. При слабом увеличении и суженной диафрагме микроскопа находят край капли, далее исследуют препарат при более сильном увеличении. Чтобы ограничить подвижность микроорганизмов, вместо изотонического раствора хлорида натрия применяют расплавленный и остуженный до t° 45° агар.

Раздавленная капля — способ наблюдения живых микроорганизмов в микроскоп. На середину предметного стекла наносят петлей или пипеткой каплю исследуемого материала, ее осторожно накрывают покровным стеклом, чтобы в жидкости не образовалось пузырьков воздуха. Капля должна заполнять все пространство между стеклами л не выступать за края покровного стекла. Иногда, если препарат нужно рассматривать длительное время, края покровного стекла предварительно смазывают вазелином. Препарат можно окрасить, осторожно добавив к нему петлей разведенный краситель.

Скорость активного движения с помощью жгутиков у некоторых бактерий очень велика: за 1 с они могут пересечь расстояние, в 20 раз превышающее их длину. Механическое удаление приводит к потере подвижности бактерий, но не препятствует их росту и размножению.

Пили (ворсинки). Прямые нитевидные образования, обнаруженные у сальмонелл, эшерихий, протея, называют ворсинками, а также бахромками, фимбриями, ресничками, пилями. Пили тоньше жгутиков бактерий и короче их; состоят из особого белка пилина, мономеры которого, как и у жгутиков, расположены по спирали. Пили различаются по диаметру и длине; толщина пилёй может быть от 4—10 до 35 нм. Количество пил ей на одну бактериальную клетку может достигать нескольких сотен. Пили обеспечивают способность бактерий к прилипанию (адгезия) друг к другу или к субстрату, например к эпителиальным клеткам слизистой оболочки кишечника. Некоторые пили, например F-ворсинки, выполняют половые функции у бактерий. Они обеспечивают передачу наследственного материала (ДНК) из одной бактериальной клетки в другую, образуя мостик между двумя клетками. Эти ворсинки шире и длиннее остальных и на конце имеют шаровидное утолщение.