Измерение размера бактерий

Рис. 2.7. Проникновение мелких бактерий (Pseudomonas diminuta) в мембранные фильтры с разными размерами пор. Измерения проводились с помощью подсчета под микроскопом окрашенных бактерий на различных расстояниях от поверхности в глубь мембраны через каждые 10 мкм. (Неопубликованный ранее рисунок с разрешения Т. Лихи, фирма Миллипор корпорейшн .)

Прежде чем перейти к рассмотрению отдельных структур клетки, полезно вспомнить, что клетки чрезвычайно малы, и перечислить те единицы измерения, которыми мы будем пользоваться при их описании. Наиболее часто употребляемые для этой цели единицы измерения сведены в табл. 5.2. На рис. 5.3 изображены бактерии на кончике булавки, диаметр которого составляет около 100 мкм (мкм — буквенное обозначение микрометра). Нижний предел того, что еще в состоянии различить невооруженный глаз человека, — 50—100 мкм. Самый тонкий волос на теле человека имеет диаметр около 30 мкм. Размер эукариотических клеток очень сильно колеблется (самые крупные клетки водорослей достигают в диаметре 50 мм ), но в среднем диаметр жи- [c.171]

Микоплазмы, вероятно, представляют собой самые маленькие бактерии, которые можно наблюдать в световой микроскоп и которые с трудом поддаются индивидуальному распознаванию из-за сильно выраженного плеоморфизма. Характерные колонии микоплазм, имеющие вид яичницы-глазуньи, наблюдают при прямой микроскопии чашек с агаром. Для анализа колоний полезен подход, разработанный Динесом и заключающийся в том, что препараты смотрят после того, как на место роста бактерий наносят каплю метиленового синего и накрывают ее покровным стеклом. В случае объектов, близких по размерам к пределам разрешения, оптические измерения при фазово-контрастной микроскопии затруднены по двум причинам. Первая — это ореольные артефакты и вторая — присущие фазовому контрасту особенности формирования изображения, благодаря которым круглые объекты выглядят меньше, чем они есть на самом деле. В морфологических исследованиях и при изучении подвижности микоплазм применяются влажные препараты. Что же касается типа микроскопирования, то рекомендуются методы фазового контраста и темнопольного освещения. Если нужны окрашенные препараты микоплазм, то предпочтительнее использовать несколько модифицированную методику окраски по Гь м-зе (см. ниже), которую следует применять к предварительно фиксированным организмам. Фиксировать микоплазмы лучше раствором Боуэна (разд. 2.2.1) непосредственно в слое агара, лежащем на покровном стекле. [c.84]

Приведенные рассуждения позволяют сделать некоторые практические выводы, касающиеся измерения мутности суспензий. Теоретические [28, 29] и экспериментальные 20, 28, 30, 31] исследования свидетельствуют о том, что разбавленные суспензии большинства бактерий независимо от размера клеток характеризуются почти одинаковым поглощением на единицу сухого веса. Однако в пересчете на частицу или на колониеобразующую единицу величины поглощения зависят от размера клеток. Было предложено следующее приближенное правило поглощение прямо пропорционально величине сухого ве- [c.478]

Третичная структура ДНК. В частицах вирусов, клетках бактерий и высших организмов молекулы ДНК плотно упакованы и образуют довольно сложные структуры. Например, в хромосоме . соН содержится молекула ДНК длиной более 1 мм, хотя длина самой клетки не превышает 5 мкм. Вирусную ДНК можно отнести к сравнительно мелким полимерным биомолекулам, но если ее вытянуть, то она окажется во много раз длиннее, чем сам вирус. Сопоставление среднего диаметра молекулы гемоглобина (65 А), длины молекулы одного из самых длинных белков — коллагена (3000 А) с длиной молекулы ДНК подчеркивает огромные размеры молекул нуклеиновых кислот. Для измерения длины молекул нуклеиновых кислот в биохимии введена специальная единица длины, равная 1000 пар нуклеотидов в случае двухцепочечных молекул нуклеиновых кислот — т. н. н. или кЬ (от англ. kilobase — тысяча) либо 1000 нуклеотидов в случае одноцепочечных молекул — т.н. или кЬ. Так, участок длины одноцепочечной ДНК величиной в 1 кЬ имеет контурную длину 0,34 мкм и массу около 660 ООО. [c.276]

В приготовленных подобным образом препаратах, содержащих вместо заливки воздушный слой, бактерии не прокрашиваются и выделяются на темно-синем фоне ярким свечением. В дальнейшем они даже могут быть использованы в работах по изучению характера и степени разрушения клеток (гл. 5). Негативно окрашенные препараты не следует применять для измерения длины и ширины клеток (см. ниже), так как вокруг клеточной стенки может находиться капсула или слой слизи. Более того, отрицательно заряженные частицы коллоидного нигрозина не реагируют с клеточной поверхностью, поскольку при физиологических значениях pH последняя также заряжена отрицательно. При высыхании коллоидной пленки благодаря одинаковому заряду коллоидных частиц и бактерий черный край высыхающей пленки находится на относительно значительном, хотя и маленьком абсолютно расстоянии от истинной границы клетки. В результате видимый размер бактерии оказывается больше, чем действительный, даже если нет капсулы. [c.59]

Нередко для оценки характеристик мембранных фильтров применяют методы задержки тест-бактерий. С помощью этих методов можно определять размеры пор и оценивать пригодность мембран для стерилизации жидкостей в условиях, близких к реальным. Хотя метод пузырька является общепринятым для определения размеров пор мембран, измерения по методу задержки тест-бактерий подкрепляют уверенность в том, что испытания по методу пузырька дают правильные результаты. [c.95]

Заключая этот раздел, укажем, что, хотя физические методы (например, метод точки пузырька) применялись и их можно применять для определения размеров пор мембран, во многих случаях оценку размеров пор можно получить и методами задержки частиц (например, бактерий), описываемыми в разд. 4.6 и 4.10. Однако метод точки пузырька обеспечивает простой, удобный и неразрушающий способ измерения размеров пор мембран, если для данного типа мембраны установлена связь между способностью мембраны задерживать частицы и значением точки пузырька. [c.85]

Пыльца растений. Для калибровки приборов может быть использована пыльца многих растений (табл. 22). Особенности применения пыльцы сводятся к следующему. Ввиду плохой суспендируемости пыльца перед разведением в электролите долнша быть смочена спиртом. Для предотвращения роста в растворе бактерий и грибков в суспензию пыльцы необходимо добавлять консервирующие вещества (например, формалин или тимол), а во избежание склеивания частиц — поверхностно-активные вещества. При помещении в жидкость частицы пыльцы часто разбухают или сморщиваются. Поэтому определение их размеров рекомендуется производить в том же электролите, в котором взвешены исследуемые частицы. Пыльца многих растений оказывает аллергенное действие на человека, поэтому следует остерегаться ее попадания в дыхательные пути. Вследствие шероховатой поверхности и некоторой несферичности зерен пыльцы точность измерения диаметра обычно не превышает 10% [509]. [c.146]

Следует отметить одно важное обстоятельство, касающееся этого метода. Дело в том, что более крупные поры открываются раньше, а это ведет к тому, что расчетные размеры пор оказываются завышенными по сравнению со средними. Однако с точки зрения стерилизации большие поры первыми пропускают бактерии через мембрану. Кроме того, данный метод требует, чтобы образующиеся пузырьки были хорошо видны, а если в процесс фильтрации вовлечен большой участок мембраны, пузырьки могут оказаться незамеченными. Для определения точки пузырька необходимо также, чтобы мембрана была полностью увлажнена, поскольку даже одна сухая пора позволит воздуху проходить напрямую через мембрану, а это может привести к столь сильному искажению результатов измерения, что сделает их просто бессмысленными. [c.73]

Необходимо подчеркнуть одно важное обстоятельство, касающееся размеров пор мембран, которое нуждается в том, чтобы на него обратить внимание. При оценке мембран нередко принимают необоснованное допущение, что задержка частиц на мембранах происходит главным образом по ситовому механизму. Как мы уже упоминали в гл. 2 и будем говорить об этом в гл. 7 и 12, имеются основания полагать, что мембранная фильтрация осуществляется за счет адсорбции, а не ситового механизма. В литературе существует некоторое разногласие по поводу того, насколько важной для задержки частиц является адсорбция (см., например, работы [144, 177, 197]). Это представляет для нас определенный интерес в том смысле, что если адсорбция ответственна за задержку частиц, то полезность таких физических методов, как метод пузырька, оказывается несколько сомнительной. Однако с практической точки зрения ключевым моментом является не то, определяются ли размеры пор сита методом пузырька и, таким образом, минимальный размер задерживаемых частиц, а то, коррелированы ли между собой степень задержки частиц определенного размера и данные измерения точки пузырька. В работе [177] сравнением метода задержки бактерий с определением значения точки пузырька четко показано, что такая строгая корреляция существует. Большие значения давления в точке пузырька соответствуют задержке мелких частиц. Для тех, кто использует мембраны, такая связь точки пузырька с размерами частиц представляет определенный интерес. [c.116]

Дифракционные картины не позволяют окончательно доказать происхождение частиц магнетита, выделенных из тканей в их интерпретации необходима определенная осторожность. Мелкозернистые порошки чистого магнетита, например такие, которые предположительно принимают участие в магниторецепции, будут давать идеальные, четкие и однозначные дифракционные картины. Размытость пятен или линий на картинах дифракции ренгеновских лучей и электронов может возникать из-за неоднородности образца. Toy и Менч (Towe, Moen h, 1981) предполагают, что размытость картины дифракции электронов на однодоменных кристаллах магнетита, выделенных из магниточувствительных бактерий, обусловлена дефектами в кристаллической структуре. Многодоменные частицы также могут давать размытую дифракционную картину. Поэтому необходимо сочетать идентификацию частиц с определением их доменного состояния. Электронографию и измерение размеров и формы изолированных кристаллов можно проводить на одних и тех же образцах, помещенных на медные сетки. Таким образом, хотя дифракция электронов - более трудоемкая методика, чем рентгенография, именно она, в сочетании с размерами и морфологией, позволяет делать окончательные выводы о происхождении частиц (гл. 6, 20). [c.220]

Хотя существует очень много приборов для измерения рассеянного света и ими широко пользуются уже довольно давно, всем им присущ недостаток, который заключается в том, что от частиц, сравнимых по размерам с бактериями, значительная часть света рассеивается почти в прямом направлении (рис. 11.3). Чтобы зарегистрировать такой рассеянный свет, необходимо иметь возможность ориентировать детектор прибора таким образом, чтобы он улавливал световые пучки, отличающиеся по направлению от пучка падающего света лишь на несколько градусов. Важно также, чтобы детектор не испытывал помех со стороны неотклоняющегося света падающего пучка. Иными словами, необходим очень хорошо коллимированный пучок света. Этому требованию удовлетворяет лазерный луч или пучок света, расходящийся лишь на небольшой угол (2—12°), однако из-за очень высокой стоимости приборы, в которых их получают, пока практически недоступны. Измерения при больших углах, помимо информации о количестве клеточного материала, дают также информацию о внутренней структуре клеток и распределении внутриклеточного материала. Если известны факторы, влияющие на светорассеяние, а также тип ориентации в пространстве удлиненных частиц, то светорассеяние при определенных углах может дать информацию о состоянии агрегации цитоплазмы (например, полисомной или моносомной организации рибосом) [6], толщине клеточной оболочки [27, 29, 35, 54] и распределении клеточного содержимого от центра к периферии клетки [27, 54]. [c.489]

Улавливание радиоактивности с помощью мембран. Один из наиболее щироко применяемых методов — это измерение радиоактивности, поглощаемой бактериями или другими микроорганизмами, которые инкубировались в присутствии какого-либо растворенного радиоактивного вещества. После того как инкубация закончена, образец пропускают через мембрану, которая отделяет ставшие радиоактивными клетки от непоглощенной радиоактивности. Обычно пользуются мембранами из эфира целлюлозы с размером пор 0,45 мкм, хотя при желании можно использовать мембраны с большими и меньшими порами. Если растворенное радиоактивное вещество удаляется с трудом или если желательно прибегнуть к процессу просеивания (см. разд. 11.5), то можно использовать трековые мембраны Нуклепор. Как правило, при исследованиях, связанных с поглощением радиоактивности, основная часть последней остается в растворе, так что задача состоит в отделении незначительного количества радиоактивности частиц от высокой радиоактивности раствора. Подчеркнем исключительную важность того, чтобы это отделение было полным и чтобы на мембране не оставалось даже следов растворенных радиоактивных веществ, так как в противном случае неизбежна грубая ошибка в результатах. Обычная процедура после фильтрации заключается в том, чтобы промыть мембрану нерадиоактивной жидкостью с целью полного удаления радиоактивного раствора из мембраны. Эффективность промывки следует проверить с помощью соответствующего отрицательного контроля (например, поглощения, измеренного в присутствии клеточного ингибитора), а также провести контрольный опыт, когда раствор радиоактивного вещества пропускается через мембрану без какой-либо предварительной инкубации с образцом. Совершенно необходимо удостовериться в том, что в отсутствии клеток на мембране совсем не остается радиоактивности в противном случае следует использовать мембрану другого типа. Кроме того, возможно загрязнение самих радиоактивных растворов микроорганизмами последние при этом могут приобретать некоторую радиоактивность и вносить погрешность в измерения. Стерильность растворов должна поддерживаться в любом случае, и, прежде чем использовать радиоактивные растворы, их необходимо обязательно профильтровать. [c.314]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология