สัณฐานวิทยาของแบคทีเรีย · 2017-01-16 ·...

ผศ.ดร.ปยะนช เนยมทรพย

คณะวทยาศาสตร มหาวทยาลยแมโจ

สณฐานวทยาของแบคทเรย

รปรางและการเรยงตวของแบคทเรย

รปรางของแบคทเรย (bacterial shape) โดยทวไปม 3 แบบดวยกน คอ

1. ทรงกลม (sphere) เรยกวา coccus หรอ cocci

2. รปทอน rod เรยกวา bacillus หรอ bacilli)

3. รปเกลยว (spiral) เรยกวา spirillum หรอ spirilli

โครงสรางของแบคทเรย โครงสรางของแบคทเรยมอยท งภายนอกและภายในเซลล โครงสราง

บางอยางพบในแบคทเรยทวไป แตบางอยางพบไดเฉพาะในแบคทเรยบาง

ชนดเทานน

แฟลกเจลลา (flagella) มลกษณะ

คลายขน ยนออกมานอกเซลล

โครงสรางของแฟลกเจลลาม 3 สวน

คอ สวนทยดกบฐาน (basal body)

สวนทเปนตะขอ (hook) และ สวนท

เปนเสนยาวออกมาจากเซลล (filament)

การเรยงตวของแฟลกเจลลา แบงเปน 2 แบบใหญๆ คอ

1. Polar flagella คอ มแฟลกเจลลายนออกมาจากปลายหรอขวของเซลล

- monotrichous flagella ยนออกมาขางใดขางหนง และม 1 เสน

- lophotrichous flagella ยนออกมาขางใดขางหนง และมหลายเสน

- amphitrichous flagella ยนออกมาทงสองขางของเซลล

2. Peritrichous flagella คอ มแฟลกเจลลายนออกมารอบๆ เซลล

ฟรมเบรยหรอพไล (Fimbriae หรอ pili)

ฟรมเบรยและพไลมลกษณะคลายกนมาก โดยฟรมเบรยเปนขนคลาย

แฟลกเจลลาแตมขนาดเลกกวา จานวนมากกวา ไมมหนาทในการเคลอนท

ชวยใหแบคทเรยเกาะตดกบพนผวหรอเนอเยอไดด

พไลมขนาดยาวกวาฟรมเบรยแตจานวนนอยกวา มสวนรวมใน

กระบวนการสบพนธแบบอาศยเพศของแบคทเรย โดยอาศย F pili หรอ sex

pili เปนทางผานของสารพนธกรรม

แคปซล (capsule)

แคปซลมลกษณะเปนสารเหนยวคลายเจลเคลอบหรอปกคลมเซลล มก

ทาใหโคโลนเปนเมอกเยม (mucoid) ไมพบในแบคทเรยทกชนด

ความสาคญของแคปซล

- ทาใหทนตอสภาพแวดลอมทไมเหมาะสมได

- มความสามารถทาใหกอโรครนแรง

- เปนทสะสมอาหารหรอของเสย

- มคณสมบตเปนแอนตเจน

- ทาใหสญเสยทางเศรษฐกจในอตสาหกรรม

นมและอาหาร

ผนงเซลล (cell wall)

ผนงเซลลเปนโครงสรางททาใหแบคทเรยคงรปรางอยได โดยชวยปองกน

เซลลแตก เปนทใหแฟลกเจลลาเกาะ และทาใหเกดการแบงเซลลและเจรญ

ตอไปได ถาไมมผนงเซลลจะไมแบงเซลล

องคประกอบทางเคมของผนงเซลล

1. ผนงเซลลประกอบดวยนาตาลสองชนด คอ N-acetylglucosamine

(NAG) และ N-acetylmuramic acid (NAM) โดยมการเชอมตอกนเพอเปนชน

mucopeptide หรอ peptidoglycan

2. ประกอบดวยกรดอะมโน

หลายชนด แตกตางกนไปขนกบ

ชนดของแบคทเรย

3. มกรด diaminopimelic (DAP)

โดยพบในแบคทเรยทผนงเซลลขาด

ไลซน คอ แบคทเรยแกรมลบ

peptidoglycan structure:

- G - M - G - M - G – M -

- G - M - G - M - G – M -

- G - M - G - M - G – M -

glycan backbone

peptidecrosslinks

lysozyme: enzyme that breaks 1,4-glycosidic bonds in peptidoglycan

• tears, saliva, other bodily fluids; lab reagent (cell lysis)

protoplast formation:

เยอหมเซลล (cell membrane)

อยใตผนงเซลลหอหม protoplasm ไว ประกอบดวย phospholipid เปน

เยอสองชน และโปรตน หนสวนไมละลายนาเขาหากนและหนสวนทละลายนา

ออกขางนอก เรยกวา phospholipid bilayer และมโปรตนฝงอยในชนน

เรยกวา integral protein สวนโปรตนทยดอยหลวมๆ ดานนอกเรยกวา

peripheral protein

หนาทของเยอหมเซลล

1. เกยวของกบกระบวนการ active transport ของสารเมแทบอไลท

2. เกยวของกบกระบวนการ oxidative phosphorylation ในการสราง

พลงงานของเซลล

3. มเอนไซมหลายชนดเกยวของกบการสงเคราะหองคประกอบของ

เซลล

4. สงเคราะหฟอสโฟลปด

5. ชวยให DNA ตดกบเยอหมเซลล ทาใหกระจายไปยงเซลลลกในขณะ

แบงเซลล

ไซโตพลาสซม (cytoplasm)

เปนสวนของเซลลทอยถดจากเยอหมเซลลเขาไป ประกอบดวยสวนของ

โครมาทนทม DNA อย สวนของไซโทพลาสซมทมไรโบโซมและสวนทเปน

ของเหลวทมสารบางชนดละลายอย

ไรโบโซม (ribosome)

มลกษณะเปนเมด ไมมเยอหม กระจายอยอยางอสระในเซลล ทาหนาท

สรางโปรตนเพอสงออกนอกเซลล มขนาดเลกกวาไรโบโซมของยคารโอต ไร

โบโซมของแบคทเรยมขขนาด 70S ประกอบดวย 2 หนวยยอย คอ 50S และ

30S

ไรโบโซมมหนาทเกยวกบการสงเคราะหโปรตนชนดตางๆ โดยยดกนดวย

mRNA กลายเปนสายยาวของ polysome หรอ polyribosome ซงเปน

ตาแหนงของการสงเคราะหโปรตน

ไซโตพลาสมกอนคลชน (cytoplasmic inclusions)

เปนสารทสะสมอยในเซลลเมอเซลลมการเจรญเตบโตขนเรอยๆ มทงท

ละลายนาและไมละลายนา เชน ไขมน พอลแซคคาไรด เปนตน

แบงออกเปน 2 กลม คอ

1. อนคลชนทไมมเมมเบรนหม ไดแก

- metachromatic granule ทาหนาทเปนแหลงสะสมอาหารชวคราว

- polysaccharide granule เชน แปง ไกลโคเจน

2. อนคลชนทมเมมเบรนหอหม ไดแก

- carboxysome มเอนไซมสาหรบตรง CO2 ในกระบวนการสงเคราะหแสง

- lipid inclusion พบในแบคทเรยหลายชนด

มกพบในแบคทเรยแกรมบวก อาจอยในรป

ของ poly β hydroxybutyric acid (PHB)

เปนแหลงสะสมคารบอนและพลงงานของจลนทรย

- Gas vacuole พบในแบคทเรยทอยในนา รวมทงสาหรายสเขยวแกมนา

เงน และแบคทเรยซลเฟอร ภายในประกอบดวย vesicle หลายอนมลกษณะ

เปนแทงทรงกระบอกกลวงเรยงเปนระเบยบ ลอมรอบดวยเยอทเปนโปรตน

ทาหนาทเกยวกบการลอยตวของเซลล

เอนโดสปอร (endospore)

เปนโครงสรางทพบในแบคทเรยบางชนด เชน Bacillus, Clostridium

ชวยทาใหแบคทเรยมความทนทานตอสภาพแวดลอมทไมเหมาะสม เชน

ความแหง สยอม สารเคม รงส และความรอนได เอนโดสปอรเกดขนภายใน

เซลล และสรางไดเพยง 1 สปอรตอ 1 เซลล

โครงสรางของเอนโดสปอร ประกอบดวย

1.ชนในสดเปนชนแกน (core) หรอ spore cytoplasm เปนชนทม DNA ไรโบ

โซมและเอนไซมตางๆ ลอมรอบดวยเมมเบรน

2. core wall เปนสวนทเจรญไปเปนผนงเซลลใหมของแบคทเรย

3. spore cortex เปนชนทหนาทสด และ

ทนตอความรอนไดดทสดเนองจากม

เกลอแคลเซยมของ dipicolinic acid

4. spore coat เปนชนททนทานมาก

มความหนาและเหนยว

5. exosporium เปนชนนอกสด บางๆ

อยกนหลวมๆ ชนนไมยอมใหสารผาน

เขาออกได

การสรางสปอร (spore formation)

การสรางสปอร

(spore formation)

การงอกของสปอร

(spore germination)

ซสต (cyst)

เปนโครงสรางทมผนงหนา ทนความแหงแลงไดคลายเอนโดสปอร แตไม

ทนความรอนสง แบคทเรยทสรางซสตไดเชน Azotobacter spp. และพวก

Myxobacteria