Частини бактеріальної клітини. Функції, будова і особливості бактерійної оболонки

Структура бактерій добре вивчена за допомогою електронної мікроскопії цілих клітин і їх ультратонких зрізів, а також інших методів. Бактеріальну клітину оточує оболонка, що складається з клітинної стінки і цитоплазматичної мембрани. Під оболонкою знаходиться протоплазма, що складається з цитоплазми з включеннями і спадкового апарату - аналога ядра, званого нуклеоїдом (рис. 2.2). Є додаткові структури: капсула, мікрокапсула, слиз, джгутики, пили. Деякі бактерії в несприятливих умовах здатні утворювати спори.

Мал. 2.2.Структура бактеріальної клітини: 1 - капсула; 2 - клітинна стінка; 3 - цитоплазматична мембрана; 4 - Мезосома; 5 - нуклеоїд; 6 - плазміда; 7 - рибосоми; 8 - включення; 9 - джгутик; 10 - пили (ворсинки)

клітинна стінка- міцна, пружна структура, що надає бактерії певну форму і разом з підлеглою цитоплазматичної мембраною стримуюча високий осмотичний тиск в бактеріальної клітці. Вона бере участь в процесі поділу клітини і транспорті метаболітів, має рецептори для бактеріофагів, бактеріоцинів і різних речовин. Найбільш товста клітинна стінка у грампозитивних бактерій (рис. 2.3). Так, якщо товщина клітинної стінки грамнегативних бактерій близько 15-20 нм, то у грампозитивних вона може досягати 50 нм і більше.

Основу клітинної стінки бактерій становить пептидогликан.Пептидогликан є полімером. Він представлений паралельними полісахаридними глікановимі ланцюгами, що складаються з повторюваних залишків N-ацетилглюкозамін і N-ацетилмурамовой кислоти, з'єднаних глікозидної зв'язком. Цей зв'язок розриває лізоцим, який є ацетілмурамідазой.

До N-ацетилмурамовой кислоті ковалентними зв'язками приєднаний тетрапептид. Тетрапептид складається з L-аланіну, який пов'язаний з N-ацетилмурамовой кислотою; D-глутаміну, який у грампозитивних бактерій з'єднаний з L-лізин, а у грамотрі-

Мал. 2.3.Схема архітектоніки клітинної стінки бактерій

цательних бактерій - з діамінопімеліновой кислотою (ДАП), яка представляє собою попередник лізину в процесі бактеріального біосинтезу амінокислот і є унікальним поєднанням, присутнім тільки у бактерій; 4-й амінокислотою є D-аланін (рис. 2.4).

У клітинній стінці грампозитивних бактерій міститься невелика кількість полісахаридів, ліпідів і білків. Основним компонентом клітинної стінки цих бактерій є багатошаровий пептидогликан (муреин, мукопептидів), що становить 40-90% маси клітинної стінки. Тетрапептіди різних верств пептидогликана у грампозитивних бактерій з'єднані один з одним поліпептидними ланцюжками з 5 залишків гліцину (пентагліціна), що надає пептідогліканов жорстку геометричну структуру (рис. 2.4, б). З пептідогліканов ктеточной стінки грампозитивних бактерій ковалентно пов'язані тейхоевие кислоти(Від грец. tekhos- стінка), молекули яких являють собою ланцюги з 8-50 залишків гліцерину і рибітол, з'єднаних фосфатними містками. Форму і міцність бактеріям надає жорстка волокниста структура багатошарового, з поперечними пептидними сшивками пептидогликана.

Мал. 2.4.Структура пептидоглікану: а - грамнегативнібактерії; б - грампозитивні бактерії

Здатність грампозитивних бактерій при забарвленні по Граму утримувати генціановий фіолетовий в комплексі з йодом (синьо-фіолетове забарвлення бактерій) пов'язана з властивістю багатошарового пептидоглікану взаємодіяти з барвником. Крім цього подальша обробка мазка бактерій спиртом викликає звуження пор в пептідогліканов і тим самим затримує барвник в клітинній стінці.

Грамнегативнібактерії після впливу спиртом втрачають барвник, що обумовлено меншою кількістю пептидогликана (5-10% маси клітинної стінки); вони знебарвлюються спиртом, і при обробці фуксином або сафранін набувають червоного кольору. Це пов'язано з особливостями будови клітинної стінки. Пептидогликан в клітинній стінці грамнегативних бактерій представлений 1-2 шарами. Тетрапептіди шарів з'єднані між собою прямий пептидного зв'язком між аміногрупою ДАП одного тетрапептіда і карбоксильною групою D-аланіну тетрапептіда іншого шару (рис. 2.4, а). Назовні від пептидогликана розташований шар ліпопротеїну,з'єднаний з пептідогліканов через ДАП. За ним слідує зовнішня мембранаклітинної стінки.

зовнішня мембранає мозаїчною структурою, представленою ліпополісахаридами (ЛПС), фосфоліпідами і білками. Внутрішній шар її представлений фосфолипидами, а в зовнішньому шарі розташований ЛПС (рис. 2.5). Таким чином, зовнішня мем-

Мал. 2.5.структура липополисахарида

брану асиметрична. ЛПС зовнішньої мембрани складається з трьох фрагментів:

Ліпіду А - консервативної структури, практично однаковою у грамнегативних бактерій. Ліпід А складається з фосфорілірованний глюкозоамінових дісахарідних одиниць, до яких прикріплені довгі ланцюжки жирних кислот (див. Рис. 2.5);

Ядра, або стрижневий, коровою частини (від лат. core- ядро), щодо консервативної олігосахарідним структури;

Високоваріабельной О-специфічної ланцюга полісахариду, утвореної повторюваними ідентичними олігосахарідним послідовностями.

ЛПС заякорити в зовнішній мембрані ліпідом А, яке обумовлює токсичність ЛПС і які ототожнюються тому з ендотоксинів. Руйнування бактерій антибіотиками призводить до звільнення великої кількості ендотоксину, що може викликати у хворого ендотоксичний шок. Від липида А відходить ядро, або стрижнева частина ЛПС. Найбільш постійною частиною ядра ЛПС є кетодезоксіоктоновая кислота. О-специфічна полисахаридная ланцюг, що відходить від стрижневий частини молекули ЛПС,

що складається з послідовності олігосахаридних одиниць, обумовлює серогрупу, серовар (різновид бактерій, що виявляється за допомогою імунної сироватки) певного штаму бактерій. Таким чином, з поняттям ЛПС пов'язані уявлення про О-антиген, за яким можна диференціювати бактерії. Генетичні зміни можуть привести до виходу з ладу, вкорочення ЛПС бактерій і появі в результаті цього шорсткуватих колоній R-форм, які втрачають О-антигенну специфічність.

Не всі грамнегативнібактерії мають повноцінну О-специфічну полисахаридную ланцюг, що складається з повторюваних олігосахаридних одиниць. Зокрема, бактерії роду Neisseriaмають короткий гліколіпіди, який називається ліпоолігосахарідом (ЛОС). Він порівняємо з R-формою, яка втратила О-антигенну специфічність, що спостерігається у мутантних шорсткуватих штамів E. coli.Структура ЛОС нагадує структуру гликосфинголипидов цитоплазматичної мембрани людини, тому ЛОС мімікрують мікроб, дозволяючи йому уникати імунної відповіді хазяїна.

Білки матриксу зовнішньої мембрани пронизують її таким чином, що молекули білка, звані порінов,облямовують гідрофільні пори, через які проходять вода і дрібні гідрофільні молекули з відносною масою до 700 Д.

Між зовнішньою і цитоплазматичної мембраною знаходиться периплазма,або періплазма, що містить ферменти (протеази, ліпази, фосфатази, нуклеази, β-лактамази), а також компоненти транспортних систем.

При порушенні синтезу клітинної стінки бактерій під впливом лізоциму, пеніциліну, захисних факторів організму і інших з'єднань утворюються клітини зі зміненою (часто кулястої) формою: протопластів- бактерії, повністю позбавлені клітинної стінки; сферопласти- бактерії з частково збереженою клітинною стінкою. Після видалення інгібітора клітинної стінки такі змінені бактерії можуть реверсувати, тобто здобувати повноцінну клітинну стінку і відновлювати вихідну форму.

Бактерії сфероілі протопластного типу, які втратили здатність до синтезу пептидоглікану під впливом антибіотиків або інших факторів і здатні розмножуватися, називаються L-формами(Від назви Інституту ім. Д. Лістера, де вони впер

ші були вивчені). L-форми можуть виникати і в результаті мутацій. Вони являють собою осмотически чутливі, кулясті, колбовідние клітини різної величини, в тому числі і проходять через бактеріальні фільтри. Деякі L-форми (нестабільні) при видаленні фактора, що призвів до змін бактерій, можуть реверсувати, повертаючись в вихідну бактеріальну клітину. L-форми можуть утворювати багато збудники інфекційних хвороб.

цитоплазматична мембранапри електронній мікроскопії ультратонких зрізів це тришарова мембрану (2 темних шару завтовшки по 2,5 нм кожен розділені світлим - проміжним). За структурою вона схожа на плазмолемму клітин тварин і складається з подвійного шару ліпідів, головним чином фосфоліпідів, з впровадженими поверхневими, а також інтегральними білками, як би пронизують наскрізь структуру мембрани. Деякі з них є пермеаз, які беруть участь в транспорті речовин. На відміну від еукаріотів, в цитоплазматичної мембрані бактеріальної клітини відсутні стероли (за винятком мікоплазм).

Цитоплазматична мембрана є динамічною структурою з рухомими компонентами, тому її представляють як мобільний текучу структуру. Вона оточує зовнішню частину цитоплазми бактерій і бере участь в регуляції осмотичного тиску, транспорті речовин і енергетичному метаболізмі клітини (за рахунок ферментів ланцюга перенесення електронів, аденозінтріфосфатази - АТФази і ін.). При надмірному зростанні (в порівнянні з ростом клітинної стінки) цитоплазматическая мембрана утворює інвагінат - впячивания у вигляді складно закручених мембранних структур, звані мезосоми.Менш складно закручені структури називаються внутрицитоплазматические мембранами. Роль мезосом і внутрицитоплазматические мембран до кінця не з'ясована. Припускають навіть, що вони є артефактом, що виникають після приготування (фіксації) препарату для електронної мікроскопії. Проте вважають, що похідні цитоплазматичної мембрани беруть участь в діленні клітини, забезпечуючи енергією синтез клітинної стінки, беруть участь в секреції речовин, спорообразовании, тобто в процесах з високою витратою енергії. Цитоплазма займає основний обсяг бактері-

альної клітини і складається з розчинних білків, рибонуклеїнових кислот, включень і численних дрібних гранул - рибосом, відповідальних за синтез (трансляцію) білків.

рибосомибактерій мають розмір близько 20 нм і коефіцієнт седиментації 70S, на відміну від 80S-рибосом, характерних для еукаріотів. Тому деякі антибіотики, зв'язуючись з рибосомами бактерій, пригнічують синтез бактеріального білка, не впливаючи на синтез білка еукаріотів. Рибосоми бактерій можуть диссоциировать на дві субодиниці: 50S і 30S. рРНК - консервативні елементи бактерій ( «молекулярні годинник» еволюції). 16S-рРНК входить до складу малої субодиниці рибосом, а 23S-рРНК - до складу великої субодиниці рибосом. Вивчення 16S рРНК є основою геносистематики, дозволяючи оцінити ступінь спорідненості організмів.

У цитоплазмі є різні включення у вигляді гранул глікогену, полісахаридів, β-оксимасляної кислоти і поліфосфатів (волютин). Вони накопичуються при надлишку поживних речовин в навколишньому середовищі і виконують роль запасних речовин для живлення та енергетичних потреб.

волютинмає спорідненості з основних фарбників і легко виявляється за допомогою спеціальних методів забарвлення (наприклад, по Нейссеру) у вигляді метахроматичні гранул. Толуїдиновим синім або метиленовим блакитним волютин забарвлюється в краснофіолетовий колір, а цитоплазма бактерії - в синій. Характерне розташування гранул волютина виявляється у дифтерійної палички у вигляді інтенсивно фарбує полюсів клітини. Метахроматичні фарбування волютина пов'язано з високим вмістом полімеризованого неорганічного полифосфата. При електронній мікроскопії вони мають вигляд електронно-щільних гранул розміром 0,1-1 мкм.

нуклеоїд- еквівалент ядра у бактерій. Він розташований в центральній зоні бактерій у вигляді двунітевой ДНК, щільно покладеної на зразок клубка. Нуклеоїд бактерій, на відміну від еукаріот, не має ядерної оболонки, ядерця і основних білків (гістонів). У більшості бактерій міститься одна хромосома, представлена \u200b\u200bзамкнутої в кільце молекулою ДНК. Але у деяких бактерій є дві хромосоми кільцевої форми (V. cholerae)і лінійні хромосоми (див. розділ 5.1.1). Нуклеоїд виявляється в світловому мікроскопі після фарбування специфічними для ДНК

методами: по Фельгену або за Романовським-Гімзою. На електронограммах ультратонких зрізів бактерій нуклеоид має вигляд світлих зон з фібрилярні, ниткоподібними структурами ДНК, пов'язаної певними ділянками з цитоплазматичної мембраною або Мезосома, які беруть участь в реплікації хромосоми.

Крім нуклеоида, в бактеріальної клітці є позахромосомних фактори спадковості - плазміди (див. Розділ 5.1.2), що представляють собою ковалентно замкнуті кільця ДНК.

Капсула, мікрокапсула, слиз.капсула -слизова структура товщиною більше 0,2 мкм, міцно пов'язана з клітинною стінкою бактерій і має чітко окреслені зовнішні кордони. Капсула помітна в мазках-відбитках з патологічного матеріалу. У чистих культурах бактерій капсула утворюється рідше. Вона виявляється при спеціальних методах забарвлення мазка по Буррі- Гінсу, що створюють негативний контрастування речовин капсули: туш створює темний фон навколо капсули. Капсула складається з полісахаридів (екзополісахаридів), іноді з поліпептидів, наприклад у сібіреязвенной бацили вона складається з полімерів D-глутамінової кислоти. Капсула гідрофільна, включає велику кількість води. Вона перешкоджає фагоцитозу бактерій. Капсула антигенів: антитіла до капсулі викликають її збільшення (реакція набухання капсули).

Багато бактерій утворюють мікрокапсулу- слизової освіту товщиною менше 0,2 мкм, що виявляється лише при електронній мікроскопії.

Від капсули слід відрізняти слиз -мукоїдні Екзополісахариди, що не мають чітких зовнішніх кордонів. Слиз розчинна у воді.

Мукоїдні Екзополісахариди характерні для мукоїдному штамів синьогнійної палички, часто зустрічаються в мокроті хворих на кістозний фіброз. Бактеріальні Екзополісахариди беруть участь в адгезії (прилипання до субстратів); їх ще називають гликокаликсом.

Капсула і слиз захищають бактерії від пошкоджень, висихання, так як, будучи гідрофільними, добре пов'язують воду, перешкоджають дії захисних факторів макроорганізму і бактеріофагів.

джгутикибактерій визначають рухливість бактеріальної клітини. Джгутики являють собою тонкі нитки, що беруть на-

чало від цитоплазматичної мембрани, мають велику довжину, ніж сама клітина. Товщина джгутиків 12-20 нм, довжина 3-15 мкм. Вони складаються з трьох частин: спиралевидной нитки, гака і базального тільця, що містить стрижень зі спеціальними дисками (одна пара дисків у грампозитивних і дві пари у грамнегативних бактерій). Дисками джгутики прикріплені до цитоплазматичної мембрани і клітинної стінки. При цьому створюється ефект електромотора зі стрижнем - ротором, що обертає джгутик. Як джерело енергії використовується різниця протонних потенціалів на мембрані цитоплазми. Механізм обертання забезпечує протонна АТФ-синтетаза. Швидкість обертання джгутика може досягати 100 об / с. При наявності у бактерії декількох джгутиків вони починають синхронно обертатися, сплітаючись в єдиний пучок, який утворює своєрідний пропелер.

Джгутики складаються з білка - флажеліну (flagellum- джгутик), що є антигеном - так званий Н-антиген. Субодиниці флажеліну закручені у вигляді спіралі.

Число джгутиків у бактерій різних видів варіює від одного (монотріх) у холерного вібріона до десятка і сотень, що відходять по периметру бактерії (перітріх), у кишкової палички, протея та ін. Лофотрихи мають пучок джгутиків на одному з кінців клітини. Амфітріхі мають по одному жгутику або пучку джгутиків на протилежних кінцях клітини.

Джгутики виявляють за допомогою електронної мікроскопії препаратів, напилених важкими металами, або в світловому мікроскопі після обробки спеціальними методами, заснованими на протравливании і адсорбції різних речовин, що призводять до збільшення товщини джгутиків (наприклад, після сріблення).

Ворсинки, або пили (фимбрии)- ниткоподібні освіти, більш тонкі і короткі (3-10 нм * 0,3-10 мкм), ніж джгутики. Пили відходять від поверхні клітини і складаються з білка пилина. Відомо кілька типів пілей. Пили загального типу відповідають за прикріплення до субстрату, харчування і водно-сольовий обмін. Вони численні - кілька сотень на клітку. Статеві пили (1-3 на клітину) створюють контакт між клітинами, здійснюючи між ними передачу генетичної інформації шляхом кон'югації (див. Розділ 5). Особливий інтерес представляють пили IV типу, у яких кінці мають гидрофобностью, в результаті чого вони закручуються, ці пили називають ще кучериками. располага-

ються вони по полюсах клітини. Ці пили зустрічаються у патогенних бактерій. Вони володіють антигенними властивостями, здійснюють контакт бактерії з кліткою-хазяїном, беруть участь в утворенні біоплівки (див. Розділ 3). Багато пили є рецепторами для бактеріофагів.

спори -своєрідна форма покояться бактерій з грампозитивних типом будови клітинної стінки. Спороутворюючі бактерії роду Bacillus,у яких розмір суперечки не перевищує діаметр клітини, називаються бацилами. Спороутворюючі бактерії, у яких розмір суперечки перевищує діаметр клітини, від чого вони приймають форму веретена, називаються клостридиями,наприклад бактерії роду Clostridium(Від лат. Clostridium- веретено). Спори кислотостійких, тому фарбуються за методом Ауєскі або за методом Циля-Нельсена в червоний, а вегетативна клітина - в синій колір.

Спорообразование, форма і розташування суперечка в клітці (вегетативної) є видовим властивістю бактерій, що дозволяє відрізняти їх один від одного. Форма суперечка буває овальної і кулястої, розташування в клітині - термінальне, тобто на кінці палички (у збудника правця), субтермінально - ближче до кінця палички (у збудників ботулізму, газової гангрени) і центральне (у сібіреязвенной бацили).

Процес спороутворення (споруляції) проходить ряд стадій, протягом яких частина цитоплазми і хромосома бактеріальної вегетативної клітини відокремлюються, оточені вростають цитоплазматичної мембраною, - утворюється проспора.

У протопласті проспори знаходяться нуклеоид, білоксинтезуюча система і система отримання енергії, заснована на гликолизе. Цитохроми відсутні навіть у аеробів. Чи не міститься АТФ, енергія для проростання зберігається в формі 3-гліцерінфосфата.

Проспору оточують дві цитоплазматические мембрани. Шар, що оточує внутрішню мембрану суперечки, називається стінкою суперечки,він складається з пептидоглікану і є головним джерелом клітинної стінки при проростанні спори.

Між зовнішньою мембраною і стінкою суперечки формується товстий шар, що складається з пептидоглікану, що має багато зшивок, - кортекс.

Назовні від зовнішньої цитоплазматичної мембрани розташована оболонка суперечки,що складається з кератіноподобних білків, з-

тримають множинні внутрішньо-молекулярні дисульфідні зв'язки. Ця оболонка забезпечує резистентність до хімічних агентів. Спори деяких бактерій мають додатковий покрив - екзоспоріумлипопротеиновой природи. Таким чином формується багатошарова погано проникний оболонка.

Спорообразование супроводжується інтенсивним споживанням Проспорила, а потім і формується оболонкою спори дипиколиновая кислоти та іонів кальцію. Суперечки набуває термостійкість, яку пов'язують з наявністю в ній діпіколіната кальцію.

Суперечки довго може зберігатися через наявність багатошарової оболонки, діпіколіната кальцію, низький вміст води і млявих процесів метаболізму. У грунті, наприклад, збудники сибірської виразки і правця можуть зберігатися десятки років.

У сприятливих умовах спори проростають, проходячи три послідовні стадії: активації, ініціації, виростання. При цьому з однієї суперечки утворюється одна бактерія. Активація - це готовність до проростання. При температурі 60-80 ° С спору активується для проростання. Ініціація проростання триває кілька хвилин. Стадія виростання характеризується швидким ростом, що супроводжується руйнуванням оболонки і виходом проростка.

Бактерії - мікроскопічні одноклітинні організми. Будова бактеріальної клітини має особливості, які є причиною виділення бактерій в окреме царство живого світу.

оболонки клітини

Більшість бактерій має три оболонки:

• клітинна мембрана;
• клітинна стінка;
• слизова капсула.

Безпосередньо з вмістом клітини - цитоплазмою, стикається клітинна мембрана. Вона тонка і м'яка.

Клітинна стінка - щільна, більш товста оболонка. Її функція - захист і опора клітини. Клітинна стінка і мембрана мають пори, через які в клітку надходять необхідні їй речовини.

Багато бактерій мають слизову капсулу, яка виконує захисну функцію і забезпечує злипання з різними поверхнями.

ТОП-4 статтіякі читають разом з цією

Саме завдяки слизовій оболонці стрептококи (один з видів бактерій) прилипають до зубів і викликають карієс.

цитоплазма

Цитоплазма - це внутрішній вміст клітини. На 75% складається з води. У цитоплазмі знаходяться включення - краплі жиру і глікогену. Вони є запасними поживними речовинами клітини.

Мал. 1. Схема будови бактеріальної клітини.

нуклеоїд

Нуклеоїд означає «подібний ядру». У бактерій немає справжнього, або, як ще кажуть, оформленого ядра. Це означає, що у них немає ядерної оболонки і ядерного простору, як у клітин грибів, рослин і тварин. ДНК знаходиться прямо в цитоплазмі.

Функції ДНК:

• зберігає спадкову інформацію;
• реалізує цю інформацію, керуючи синтезом білкових молекул, характерних для даного виду бактерій.

Відсутність справжнього ядра - найважливіша особливість бактеріальної клітини.

органели

На відміну від клітин рослин і тварин, бактерії не мають органоїдів, побудованих з мембран.

Але клітинна мембрана бактерій в деяких місцях проникає в цитоплазму, утворюючи складки, які називаються Мезосома. Мезосома бере участь в розмноженні клітини і обміні енергії і як би замінює мембранні органели.

Єдиний органоид, наявний у бактерій - рибосоми. Це маленькі тільця, які розміщені в цитоплазмі і синтезують білки.

У багатьох бактерій є джгутик, за допомогою якого вони переміщаються в рідкому середовищі.

Форми бактеріальних клітин

Форма клітин бактерій різна. Бактерії у вигляді кулі називаються коками. У вигляді коми - вібріонами. Палочкообразниє бактерії - бацили. Спірілли мають вигляд хвилястої лінії.

Мал. 2. Форми клітин бактерій.

Бактерії можна побачити тільки під мікроскопом. Середні розміри клітини 1-10 мкм. Зустрічаються бактерії довжиною до 100 мкм. (1 мкм \u003d 0,001 мм).

спорообразование

При настанні несприятливих умов бактеріальна клітина переходить в сплячий стан, яке називається спорою. Причинами спорообразованія можуть бути:

• знижені і підвищені температури;
• посуха;
• недолік харчування;
• небезпечні для життя речовини.

Перехід відбувається швидко, протягом 18-20 годин, а перебувати клітина в стані суперечки може сотні років. При відновленні нормальних умов бактерія за 4-5 годин проростає з суперечки і переходить в звичайний режим життєдіяльності.

Мал. 3. Схема освіти суперечки.

розмноження

Бактерії розмножуються поділом. Період від народження клітини до її поділу становить 20-30 хвилин. Тому бактерії широко поширені на Землі.

Що ми дізналися?

Ми дізналися, що, в загальних рисах, клітини бактерій подібні клітинам рослин і тварин, вони мають мембрану, цитоплазму, ДНК. Основною відмінністю бактеріальних клітин є відсутність оформленого ядра. Тому бактерії називають доядернимі організмами (прокаріоти).

Тест по темі

оцінка доповіді

Середня оцінка: 4.1. Всього отримано оцінок: 528.

Структурними компонентами клітини є оболонка бактерій, що складається з клітинної стінки, цитоплазматичної мембрани і іноді капсули; цитоплазма; рибосоми; різні цитоплазматичні включення; нуклеоид (ядро). Деякі види бактерій мають, крім того, суперечки, джгутики, війки (пили, фимбрии) (рис. 2).

клітинна стінка обов'язкову освіту бактерій більшості видів. Її будова залежить від виду та приналежності
бактерій до груп, диференційовних при фарбуванні за методом Грама. Маса клітинної стінки становить близько 20% сухої маси всієї клітки, товщина - від 15 до 80 нм.

Мал. 3. Схема будови бактеріальної клітини

1 - капсула; 2 - клітинна стінка; 3 - цитоплазматична мембрана; 4 - цитоплазма; 5 - Мезосома; 6 - рибосоми; 7 - нуклеоїд; 8 - внутрицитоплазматические мембранні освіти; 9 - жирові краплі; 10 - полісахаридні гранули; 11 - гранули поліфосфатів; 12 - включення сірки; 13 - джгутики; 14 - базальне тільце

Клітинна стінка має пори діаметром до 1 нм, тому вона - напівпроникна мембрана, через яку проникають живильні речовини і виділяються продукти обміну.

Ці речовини можуть проникати всередину мікробної клітини лише після попереднього гідролітичного розщеплення специфічними ферментами, які виділяються бактеріями в зовнішнє середовище.

Хімічний склад клітинної стінки неоднорідний, але він є постійним для певного виду бактерій, що використовується при ідентифікації. У складі клітинної стінки виявлені азотисті сполуки, ліпіди, целюлоза, полісахариди, пектинові речовини.

Найбільш важливим хімічним компонентом клітинної стінки є складний полісахарідпептід. Його ще називають пептидогликан, глікопептид, муреин (від лат. murus - стінка).

Муреин є структурний полімер, що складається з молекул ГЛІКАНА, утворених ацетилглюкозамін і ацетилмурамовой кислотою. Синтез його здійснюється в цитоплазмі на рівні цитоплазматичної мембрани.

Пептидогликан клітинної стінки різних видів має специфічний амінокислотний склад і в залежності від цього певний хемотіп, що враховують при ідентифікації молочнокислих та інших бактерій.

У клітинній стінці грамнегативних бактерій пептидогликан представлений одним шаром, тоді як в стінці грампозитивних бактерій він формує кілька шарів.

У 1884 р Gram запропонував метод забарвлення тканини, який використовували для фарбування клітин прокаріотів. Якщо при фарбуванні за Грамом фіксовані клітини обробити спиртовим розчином фарби кристалічного фіолетового, а потім розчином йоду, то ці речовини утворюють з муреин стійкий забарвлений комплекс.

У гоамположітельних мікроорганізмів пофарбований фіолетовий комплекс під впливом етанолу розчиняється і відповідно не знебарвлюється, при докрашіваніі фуксином (фарба червоного кольору) клітини залишаються пофарбованими в темно-фіолетовий колір.

У грамнегативних видів мікроорганізмів генціанвіолет розчиняється етанолом і вимивається водою, а при докрашіваніі фуксином клітина забарвлюється в червоний колір.

Здатність мікроорганізмів фарбуватися аналіновимі барвниками і за методом Грама називають тинкторіальних властивостями . Їх необхідно вивчати в молодих (18-24 часових) культурах, так як деякі грампозитивні бактерії в старих культурах втрачають здатність позитивно фарбуватися за Грамом.

Значення пептидогликана полягає в тому, що завдяки йому клітинна стінка має ригідністю, тобто пружністю, і є захисним каркасом бактеріальної клітини.

При руйнуванні пептидогликана, наприклад, під дією лізоциму клітинна стінка втрачає ригідність і руйнується. Вміст клітини (цитоплазма) разом з цитоплазматичної мембраною набуває сферичну форму, т. Е. Стає протопластом (сферопласти).

З клітинною стінкою пов'язано багато як синтезують, так і руйнують ферменти. Компоненти клітинної стінки синтезуються в цитоплазматичної мембрані, а потім транспортуються в клітинну стінку.

цитоплазматична мембрана розташовується під клітинною стінкою і щільно прилягає до її внутрішньої поверхні. Вона являє собою напівпроникну оболонку, що оточує цитоплазму і внутрішній вміст клітини -протопласт. Цитоплазматична мембрана - це ущільнений зовнішній шар цитоплазми.

Цитоплазматична мембрана є головним бар'єром між цитоплазмою і навколишнім середовищем, порушення її цілісності призводить до загибелі клітини. До її складу входять білки (50-75%), ліпіди (15-45%), у багатьох видів - вуглеводи (1-19%).

Головним ліпідним компонентом мембрани є фосфо і гліколіпіди.

Цитоплазматична мембрана за допомогою локалізованих в ній ферментів здійснює різноманітні функції: синтезує мембранні ліпіди - компоненти клітинної стінки; мембранні ферменти - вибірково переносять через мембрану різні органічні і неорганічні молекули і іони, мембрана бере участь в перетвореннях клітинної енергії, а також в реплікації хромосом, в перенесенні електрохімічної енергії і електронів.

Таким чином, цитоплазматическая мембрана забезпечує виборче надходження в клітину і видалення з неї різноманітних речовин і іонів.

Похідними цитоплазматичної мембрани є мезосома . Це сферичні структури, утворені при закручуванні мембрани в завиток. Вони розташовуються з двох сторін - в місці утворення клітинної перегородки або поруч із зоною локалізації ядерної ДНК.

Мезосоми функціонально еквівалентні мітохондрій клітин вищих організмів. Вони беруть участь в окисно-відновних реакціях бактерій, грають важливу роль в синтезі органічних речовин, у формуванні клітинної стінки.

капсула є похідним зовнішнього шару клітинної зганяння і являє собою слизову оболонку, що оточує одну або кілька мікробних клітин. Товщина її може досягати 10 мкм, що у багато разів перевищує товщину самої бактерії.

Капсула виконує захисну функцію. Хімічний склад капсули бактерій різний. У більшості випадків вона складається з складних полісахаридів, мукополісахаридів, іноді поліпептидів.

Капсулоутворення, як правило, є видовою ознакою. Однак поява мікрокапсули часто залежить від умов культивування бактерій.

цитоплазма - складна колоїдна система з вмістом великої кількості води (80-85%), в якій дисперговані білки, вуглеводи, ліпіди, а також мінеральні сполуки та інші речовини.

Цитоплазма являє собою вміст клітини, оточене цитоплазматичної мембраною. Її поділяють на дві функціональні частини.

Одна частина цитоплазми знаходиться в стані золю (розчину), має однорідну структуру і містить набір розчинних рибонуклеїнових кислот, білків-ферментів і продуктів метаболізму.

Інша частина представлена \u200b\u200bрибосомами, включеннями різної хімічної природи, генетичним апаратом, іншими внутріцітоплазма-тическими структурами.

рибосоми - це субмикроскопические гранули, що представляють собою нуклеопротеіновие частки сферичної форми діаметром від 10 до 20 нм, молекулярною масою близько 2-4 млн.

Рибосоми прокаріотів складаються з 60% РНК (рибонуклеїнової кислоти), що розташовується в центрі, і 40 % білка, що покриває нуклеїнових кислот зовні.

включення цитоплазми являють собою продукти обміну, а також резервні продукти, за рахунок яких клітина живе в умовах нестачі поживних речовин.

Генетичний матеріал прокаріотів складається з подвійної нитки дезоксирибонуклеїнової кислоти (ДНК) компактної структури, розташованої в центральній частині цитоплазми і не відокремленої від неї мембраною. ДНК бактерій за будовою не відрізняється від ДНК еукаріот, але так як вона не відокремлена від цитоплазми мембраною, генетичний матеріал називають нуклеоїдом або генофором. Ядерні структури мають сферичну або подковообразную форму.

спори бактерій є спочиває, що не розмножується їх формою. Вони формуються всередині клітини, є утворення круглої або овальної форми. Спори утворюють переважно грампозитивні бактерії, палочковидной форми з аеробних і анаеробних типом дихання в старих культурах, а також у несприятливих умовах зовнішнього середовища (нестача поживних речовин і вологи, накопичення продуктів обміну в середовищі, зміна рН і температури культивування, наявність або відсутність кисню повітря і ін.) можуть перемикатися на альтернативну програму розвитку, в результаті чого утворюються спори. При цьому в клітці утворюється одна спору. Це свідчить про те, що спорообразование у бактерій є пристосуванням для збереження виду (індивідуума) і не є способом їх розмноження. Процес спороутворення відбувається, як правило, у зовнішньому середовищі протягом 18-24 год.

Зріла спору становить приблизно 0,1 обсягу материнської клітини. Спори у різних бактерій розрізняються за формою, розміром, розташуванням в клітці.

Мікроорганізми, у яких діаметр суперечки не перевищує ширини вегетативної клітини, називають бацилами, Бактерії, що мають суперечки, діаметр яких більше діаметру клітини в 1,5-2 рази, називають клостридиями.

Усередині мікробної клітини спору може розташовуватися в середині - центральне положення, на кінці - термінальне і між центром і кінцем клітини - субтермінально розташування.

джгутики бактерій є локомоторними органами (органами руху), за допомогою яких бактерії можуть пересуватися зі швидкістю до 50-60 мкм / с. При цьому за 1 з бактерії перекривають довжину свого тіла в 50-100 разів. Довжина джгутиків перевищує довжину бактерій в 5-6 разів. Товщина джгутиків становить в середньому 12-30 нм.

Число джгутиків, їх розміри і розташування постійні для певних видів прокаріотів і тому враховуються при їх ідентифікації.

Залежно від кількості і місцезнаходження джгутиків бактерії поділяють на монотрихи (монополярні монотрихи) - клітини з одним джгутиком на одному з кінців, лофотрихи (монополярні політріхі) - пучок джгутиків розташовується на одному з кінців, амфітріхі (біполярні політріхі) - джгутики розташовуються на кожному з полюсів, перитрихи - джгутики розташовані по всій поверхні клітини (рис. 4) і атріхі - бактерії, позбавлені джгутиків.

Характер руху бактерій залежить від числа джгутиків, віку, особливостей культури, температури, наявності різних хімічних речовин та інших факторів. Найбільшою рухливістю володіють монотрихи.

Джгутики частіше є у паличковидних бактерій, вони не є життєво необхідними структурами клітини, так як існують безжгутіковие варіанти рухливих видів бактерій.

Розміри - від 1 до 15 мкм. Основні форми: 1) коки (кулясті), 2) бацили (паличкоподібні), 3) вібріони (зігнуті у вигляді коми), 4) спірили і спірохети (спірально закручені).

Форми бактерій:
1 - коки; 2 - бацили; 3 - вібріони; 4-7 - спірили і спірохети.

Будова бактеріальної клітини:
1 - цитоплазматична мембрана; 2 - клітинна стінка; 3 - слизова капсула; 4 - цитоплазма; 5 - хромосомна ДНК; 6 - рибосоми; 7 - Мезосоми; 8 - фотосинтетические мембрани; 9 - включення; 10 - джгутики; 11 - пили.

Бактеріальна клітина обмежена оболонкою. Внутрішній шар оболонки представлений цитоплазматичної мембраною (1), над якою знаходиться клітинна стінка (2); над клітинною стінкою у багатьох бактерій - слизова капсула (3). Будова і функції цитоплазматичної мембрани еукаріотичної і прокаріотів клітин не відрізняються. Мембрана може утворювати складки, звані мезосоми (7). Вони можуть мати різну форму (мішковидні, трубчасті, пластинчасті і ін.).

На поверхні мезосом розташовуються ферменти. Клітинна стінка товста, щільна, жорстка, складається з муреина (Головний компонент) та інших органічних речовин. Муреин є правильну мережу з паралельних полісахаридних ланцюгів, зшитих один з одним короткими білковими ланцюжками. Залежно від особливостей будови клітинної стінки бактерії поділяються на грампозитивні (Фарбуються за Грамом) та грамнегативні (Не фарбує). У грамнегативних бактерій стінка тонше, влаштована складніше і над муреіновим шаром зовні є шар ліпідів. Внутрішнє простір заповнений цитоплазмой (4).

Генетичний матеріал представлений кільцевими молекулами ДНК. Ці ДНК можна умовно розділити на «хромосомні» і плазмідні. «Хромосомная» ДНК (5) - одна, прикріплена до мембрани, містить кілька тисяч генів, на відміну від хромосомних ДНК еукаріот вона не лінійна, не пов'язана з білками. Зона, в якій розташована ця ДНК, називається нуклеоїдом. плазміди - позахромосомних генетичні елементи. Являють собою невеликі кільцеві ДНК, не пов'язані з білками, які не прикріплені до мембрани, містять невелику кількість генів. Кількість плазмід може бути різним. Найбільш вивчені плазміди, що несуть інформацію про стійкість до лікарських препаратів (R-фактор), які беруть участь в статевому процесі (F-фактор). Плазміда, здатна об'єднуватися з хромосомою, називається епісоми.

У бактеріальній клітині відсутні всі мембранні органели, характерні для еукаріотичної клітини (мітохондрії, пластиди, ЕРС, апарат Гольджі, лізосоми).

У цитоплазмі бактерій знаходяться рибосоми 70S-типу (6) і включення (9). Як правило, рибосоми зібрані в полісоми. Кожна рибосома складається з малої (30S) та великий субодиниць (50S). Функція рибосом: збірка поліпептидного ланцюжка. Включення можуть бути представлені грудочки крохмалю, глікогену, волютина, ліпідними краплями.

У багатьох бактерій є джгутики (10) і пили (фимбрии) (11). Джгутики не обмежені мембраною, мають хвилясту форму і складаються зі сферичних субодиниць білка флажеліну. Ці субодиниці розташовані по спіралі і утворюють порожнистий циліндр діаметром 10-20 нм. Джгутик прокаріотів за своєю структурою нагадує одну з мікротрубочок еукаріотичного джгутика. Кількість і розташування джгутиків може бути різним. Пили - прямі ниткоподібні структури на поверхні бактерій. Вони тонше і коротше джгутиків. Являють собою короткі порожнисті циліндри з білка пилина. Пили служать для прикріплення бактерій до субстрату і один до одного. Під час кон'югації утворюються особливі F-пили, за якими здійснюється передача генетичного матеріалу від однієї бактеріальної клітини до іншої.

Яндекс.ДіректВсе оголошення

спорообразование у бактерій - спосіб переживання несприятливих умов. Спори формуються зазвичай по одній всередині «материнської клітини» і називаються Ендоспори. Спори мають високу стійкість до радіації, екстремальних температур, висушування та інших факторів, що викликають загибель вегетативних клітин.

Розмноження. Бактерії розмножуються безстатевим способом - діленням «материнської клітини» надвоє. Перед поділом відбувається реплікація ДНК.

Рідко у бактерій спостерігається статевий процес, при якому відбувається рекомбінація генетичного матеріалу. Слід підкреслити, що у бактерій ніколи не утворюються гамети, не відбувається злиття вмісту клітин, а має місце передача ДНК від клітини-донора до клітини-реципієнта. Розрізняють три способи передачі ДНК: кон'югація, трансформація, трансдукція.

кон'югація - односпрямований перенесення F-плазміди від клітини-донора в клітку-реципієнта, що контактують один з одним. При цьому бактерії з'єднуються один з одним особливими F-пілямі (F-фімбріями), по каналах яких фрагменти ДНК і переносяться. Кон'югацію можна розбити на наступні етапи: 1) розкручування F-плазміди, 2) проникнення однієї з ланцюгів F-плазміди в клітку-реципієнта через F-пилю, 3) синтез комплементарної ланцюга на матриці одноцепочечной ДНК (відбувається як в клітці-донора (F +), так і в клітці-реципієнті (F -)).

трансформація - односпрямований перенесення фрагментів ДНК від клітини-донора до клітини-реципієнта, що не контактують один з одним. При цьому клітина-донор або «виділяє» із себе невеликий фрагмент ДНК, або ДНК потрапляє в навколишнє середовище після загибелі цієї клітини. У будь-якому випадку ДНК активно поглинається клітиною-реципієнтом і вбудовується у власну «хромосому».

трансдукція - перенесення фрагмента ДНК від клітини-донора до клітини-реципієнта за допомогою бактеріофагів.

віруси

Віруси складаються з нуклеїнової кислоти (ДНК або РНК) і білків, що утворюють оболонку навколо цієї нуклеїнової кислоти, тобто являють собою нуклеопротеїдні комплекс. До складу деяких вірусів входять ліпіди і вуглеводи. Віруси містять завжди один тип нуклеїнової кислоти - або ДНК, або РНК. Причому кожна з нуклеїнових кислот може бути як одноцепочечной, так і двухцепочечной, як лінійної, так і кільцевої.

Розміри вірусів - 10-300 нм. Форма вірусів: куляста, паличкоподібна, ниткоподібна, циліндрична та ін.

капсид - оболонка вірусу, утворена білковими субодиницями, укладеними певним чином. Капсид захищає нуклеїнових кислот вірусу від різних впливів, забезпечує осадження вірусу на поверхні клітини-господаря. суперкапсид характерний для сложноорганізованних вірусів (ВІЛ, віруси грипу, герпесу). Виникає під час виходу вірусу з клітини-господаря і являє собою модифікований ділянку ядерної або зовнішньої цитоплазматичної мембрани клітини-хазяїна.

Якщо вірус знаходиться всередині клітини-господаря, то він існує в формі нуклеїнової кислоти. Якщо вірус знаходиться поза клітини-господаря, то він являє собою нуклеопротеїдні комплекс, і ця вільна форма існування називається вирионом. Віруси мають високу специфічність, тобто вони можуть використовувати для своєї життєдіяльності строго певне коло господарів.

Будова і хімічний склад бактеріальної
клітини

Загальна схема будови бактеріальної клітини показана на малюнку 2. Внутрішня організація бактеріальної клітини складна. Кожна систематична група мікроорганізмів має свої специфічні особливості будови.
Клітинна стінка. Клітка бактерій одягнена щільною оболонкою. Цей поверхневий шар, розташований зовні від цитоплазматичної мембрани, називають клітинною стінкою (рис. 2, 14). Стінка виконує захисну і опорну функції, а також надає клітині постійну, характерну для неї форму (наприклад, форму палички або кока) і являє собою зовнішній скелет клітини. Ця щільна оболонка ріднить бактерії з рослинними клітинами, що відрізняє їх від тварин клітин, що мають м'які оболонки.
Усередині бактеріальної клітини осмотичний тиск в кілька разів, а іноді і в десятки разів вище, ніж у зовнішньому середовищі. Тому клітка швидко розірвалася б, якби вона не була захищена такої щільної, жорсткою структурою, як клітинна стінка.
Товщина клітинної стінки 0,01-0,04 мкм. Вона становить від 10 до 50% сухої маси бактерій. Кількість матеріалу, з якого побудована клітинна стінка, змінюється протягом росту бактерій і зазвичай збільшується з віком.
Основним структурним компонентом стінок, основою їх жорсткої структури майже у всіх досліджених до теперішнього часу бактерій є муреин (глікопептид,

мукопептидів). Це органічна сполука складної будови, до складу якого входять цукру, що несуть азот, - аміноцукри і 4-5 амінокислот. Причому амінокислоти клітинних стінок мають незвичайну форму (D-стереоізомери), яка в природі рідко зустрічається.

Складові частини клітинної стінки, її компоненти, утворюють складну міцну структуру (рис. 3, 4 і 5).
За допомогою способу забарвлення, вперше запропонованого в 1884 р Крістіаном грам, бактерії можуть бути розділені на дві групи: грампозитивні і
грамнегативні. Грампозитивні організми здатні зв'язувати деякі анілінові барвники, такі, як кристалічний фіолетовий, і після обробки йодом, а потім спиртом (або ацетоном) зберігати комплекс йод-барвник. Ті ж бактерії, у яких під впливом етилового спирту цей комплекс руйнується (клітини знебарвлюються), відносяться до грамнегативних.
Хімічний склад клітинних стінок грампозитивних і грамнегативних бактерій різний.
У грампозитивних бактерій до складу клітинних стінок входять, крім мукопептидів, полісахариди (складні, високомолекулярні цукру), тейхоевие кислоти
(Складні за складом і структурі сполуки, що складаються з цукрів, спиртів, амінокислот і фосфорної кислоти). Полісахариди і тейхоевие кислоти пов'язані з каркасом стін - муреин. Яку структуру утворюють ці складові частини клітинної стінки грампозитивних бактерій, ми поки що не знаємо. За допомогою електронних фотографій тонких зрізів (шаруватості) в стінках грампозитивних бактерій не виявлено.
Ймовірно, всі ці речовини дуже щільно пов'язані між собою.
Стінки грамнегативнихбактерій більш складні за хімічним складом, в них міститься значна кількість ліпідів (жирів), пов'язаних з білками і цукрами в складні комплекси - ліпопротеїди і ліпополісахариди. Муреіна в клітинних стінках грамнегативнихбактерій в цілому менше, ніж у грампозитивних бактерій.
Структура стінки грамнегативних бактерій також більш складна. За допомогою електронного мікроскопа було встановлено, що стінки цих бактерій багатошарові (рис.
6).

Внутрішній шар складається з муреина. Над ним знаходиться більш широкий шар з нещільно упакованих молекул білка. Цей шар в свою чергу покритий шаром липополисахарида. Самий верхній шар складається з ліпопротеїдів.
Клітинна стінка проникна: через неї поживні речовини вільно проходять в клітку, а продукти обміну виходять в навколишнє середовище. Великі молекули з великою молекулярною вагою не проходять через оболонку.
Капсула. Клітинна стінка багатьох бактерій зверху оточена шаром слизового матеріалу - капсулою (рис. 7). Товщина капсули може у багато разів перевершувати діаметр самої клітини, а іноді вона настільки тонка, що її можна побачити лише через електронний мікроскоп, - мікрокапсула.
Капсула не є обов'язковою частиною клітини, вона утворюється в залежності від умов, в які потрапляють бактерії. Вона служить захисним покривом клітини і бере участь у водному обміні, оберігаючи клітку від висихання.
За хімічним складом капсули найчастіше представляють собою полісахариди.
Іноді вони складаються ізглікопротеідов (складні комплекси цукрів і білків) і поліпептидів (рід Bacillus), в окремих випадках - з клітковини (рід Acetobacter).
Слизові речовини, що виділяються в субстрат деякими бактеріями, обумовлюють, наприклад, слизисто-тягучу консистенцію зіпсованого молока і пива.
Цитоплазма. Весь вміст клітини, за винятком ядра і клітинної стінки, називається цитоплазмою. У рідкої, безструктурної фазі цитоплазми (матриксі) знаходяться рибосоми, мембранні системи, мітохондрії, пластиди та інші структури, а також запасні поживні речовини. Цитоплазма має надзвичайно складною, тонкою структурою (шарувата, гранулярна). За допомогою електронного мікроскопа розкрито багато цікаві деталі будови клітини.

Зовнішній ліпопротвідний шар протопласта бактерій, що володіє особливими фізичними і хімічними властивостями, називається цитоплазматичної мембраною (рис.
2, 15).
Усередині цитоплазми знаходяться всі життєво важливі структури і органели.
Цитоплазматична мембрана виконує дуже важливу роль - регулює надходження речовин у клітину і виділення назовні продуктів обміну.
Через мембрану поживні речовини можуть надходити в клітку в результаті активного біохімічного процесу за участю ферментів. Крім того, в мембрані відбувається синтез деяких складових частин клітини, в основному компонентів клітинної стінки і капсули.
Нарешті, в цитоплазматичної мембрані знаходяться найважливіші ферменти (біологічні каталізатори). Впорядковане розташування ферментів на мембранах дозволяє регулювати їх активність і запобігати руйнування одних ферментів іншими. З мембраною пов'язані рибосоми - структурні частинки, на яких синтезується білок.
Мембрана складається з ліпопротеїдів. Вона досить міцна і може забезпечити тимчасове існування клітини без оболонки. Цитоплазматична мембрана становить до 20% сухої маси клітини.
На електронних фотографіях тонких зрізів бактерій цитоплазматическая мембрана представляється у вигляді безперервного тяжа товщиною близько 75A, що складається зі світлого шару
(Ліпіди), укладеного між двома темнішими (білки). Кожен шар має ширину
20-30А. Така мембрана називається елементарної (табл. 30, рис. 8).

Між мембраною і клітинною стінкою є зв'язок у вигляді десмозов
- містків. Цитоплазматична мембрана часто дає инвагинации - впячивания всередину клітини. Ці впячивания утворюють в цитоплазмі особливі мембранні структури, названі
мезосоми. Деякі види мезосом представляють собою тільця, відокремлені від цитоплазми власної мембраною. Усередині таких мембранних мішечків упаковані численні бульбашки і канальці (рис. 2). Ці структури виконують у бактерій найрізноманітніші функції. Одні з цих структур - аналоги мітохондрій. Інші виконують функції зндоплазматіческой мережі або апарату Гольджі. Шляхом инвагинации цитоплазматичної мембрани утворюється також Фотосинтезуючі апарат бактерій.
Після впячивания цитоплазми мембрана продовжує рости і утворює стопки (табл. 30), які за аналогією з гранулами хлоропластів рослин називають стопками тилакоидов. У цих мембранах, часто заповнюють собою більшу частину цитоплазми бактеріальної клітини, локалізуються пігменти (бактеріохлорофіл, каротиноїди) і ферменти
(Цитохроми), які здійснюють процес фотосинтезу.

,
У цитоплазмі бактерій містяться рібосоми- білок-які синтезують частинки діаметром 200А. У клітці їх налічується більше тисячі. Складаються рибосоми з РНК і білка. У бактерій багато рибосоми розташовані в цитоплазмі вільно, деякі з них можуть бути пов'язані з мембранами.
рибосоми є центрами синтезу білка в клітині. При цьому вони часто з'єднуються між собою, утворюючи агрегати, звані полірібосомамі або полисомой.

У цитоплазмі клітин бактерій часто містяться гранули різної форми і розмірів.
Однак їх присутність не можна розглядати як якийсь постійний ознака мікроорганізму, зазвичай воно в значній мірі пов'язано з фізичними та хімічними умовами середовища. Багато цитоплазматичні включення складаються із з'єднань, які служать джерелом енергії і вуглецю. Ці запасні речовини утворюються, коли організм забезпечується достатньою кількістю поживних речовин, і, навпаки, використовуються, коли організм потрапляє в умови, менш сприятливі щодо харчування.
У багатьох бактерій гранули складаються з крохмалю або інших полісахаридів - глікогену і гранульози. У деяких бактерій при вирощуванні на багатій цукрами середовищі всередині клітини зустрічаються крапельки жиру. Іншим широко поширеним типом гранулярних включень є волютин (метахроматіновие гранули). Ці гранули складаються з поліметафосфата (запасне речовина, що включає залишки фосфорної кислоти).
Поліметафосфат служить джерелом фосфатних груп і енергії для організму. Бактерії частіше накопичують волютин в незвичайних умовах харчування, наприклад на середовищі, що не містить сірки. У цитоплазмі деяких сірчаних бактерій знаходяться крапельки сірки.
Крім різних структурних компонентів, цитоплазма складається з рідкої частини - розчинній фракції. У ній містяться білки, різні ферменти, т-РНК, деякі пігменти і низькомолекулярні сполуки - цукру, амінокислоти.
В результаті налічіяв цитоплазмі низькомолекулярних сполук виникає різниця в осмотичний тиск клітинного вмісту і зовнішнього середовища, причому у різних мікроорганізмів цей тиск може бути різним. Найбільше осмотичнийтиск відзначено у грампозитивних бактерій - 30 атм, у грамнегативних бактерій воно набагато нижче - 4-8 атм.
Ядерний апарат. У центральній частині клітини локалізовано ядерна речовина - дезоксирибонуклеїнова кислот а (ДНК).

,
У бактерій немає такого ядра, як у вищих організмів (еукаріотів), а є його аналог -
«Ядерний еквівалент» - нуклеоид (Див. Рис. 2, 8), який є еволюційно більш примітивної форми організації ядерного речовини. Мікроорганізми, що не мають справжнього ядра, а володіють його аналогом, відносяться до прокаріотів. Всі бактерії - прокаріоти. У клітинах більшості бактерій основна кількість ДНК сконцентровано в одному або декількох місцях. У клітинах еукаріотів ДНК знаходиться в певній структурі - ядрі. Ядро оточене оболочкой- мембраною.

У бактерій ДНК упакована менш щільно, на відміну від справжніх ядер; нуклеоид не володіє мембраною, ядерцем і набором хромосом. Бактеріальна ДНК не пов'язана з основними білками - гистонами - верб нуклеоиде розташована у вигляді пучка фібрил.
Джгутики. На поверхні деяких бактерій є додаткові структури; найбільш широко поширеними з них є джгутики - органи руху бактерій.
Джгутик закріплюється під цитоплазматичної мембраною за допомогою двох пар дисків.
У бактерій може бути один, два або багато джгутиків. Розташування їх по-різному: на одному кінці клітини, на двох, по всій поверхні і т. Д. (Рис. 9). Джгутики бактерій мають діаметр
0,01-0,03 мкм, довжина їх може в багато разів перевершувати довжину клітини. Бактеріальні джгутики Складаються з білка - флажеліну - і являють собою скорочення гвинтові нитки.

На поверхні деяких бактеріальних клітин є тонкі ворсинки -
фимбрии.
Життя рослин: в 6-ти томах. - М .: Просвещение. За редакцією А. Л. Тахтаджяна, головний
редактор чл.-кор. АН СРСР, проф. А.А. Федоров. +1974

• Будова і хімічний склад бактеріальної клітини

Каталог:documents
documents -\u003e Фонограми як докази у цивільних справах
documents -\u003e Орієнтовна програма професійного модуля
documents -\u003e Помірні когнітивні порушення у хворих з судинним ураженням головного мозку 14. 01. 11 нервові хвороби
documents -\u003e Навчальний посібник для самостійної підготовки студентів спеціальної медичної групи з освоєння теоретичного розділу дисципліни «Фізична культура»
documents -\u003e Програма «Щасливе материнство з бажаним дитиною»
documents -\u003e Нова інформація з розділу безпеки використання лікарського засобу
documents -\u003e Федеральні клінічні рекомендації з діагностики та лікування синдрому залежності

ЦИТОПЛАЗМА (ЦП)

Беруть участь в спорообразовании.

мезосоми

При надмірному зростанні, у порівнянні з ростом КС, ЦПМ утворює інвагінат (впячивания) - мезосома.Мезосоми - центр енергетичного метаболізму клітини прокаріотів. Мезосоми є аналогами мітохондрій еукаріот, але влаштовані простіше.

Добре розвинені і складно організовані Мезосома характерні для Грам + бактерій.

Клітинна стінка бактерій

У грам- бактерій Мезосома зустрічаються рідше і просто організовані (у формі петлі). Поліморфізм мезосом відзначається навіть у одного і того ж виду бактерій. У риккетсий Мезосома відсутні.

Мезосоми розрізняються за розміром, формою і локалізації в клітині.

За формою розрізняють Мезосома:

- - ламеллярние (пластинчасті),

- - везикулярне (мають форму пухирців),

- - тубулярні (трубчасті),

- - змішані.

По розташуванню в клітці розрізняють Мезосома:

- - утворюються в зоні клітинного ділення і формування поперечної перегородки,

- - до яких прикріплений нуклеоид;

- - сформовані в результаті інвагінації периферичних ділянок ЦПМ.

Функції мезосом:

1. Підсилюють енергетичний метаболізм клітин, так як збільшують загальну «робочу» поверхню мембран.

2. Беруть участь в секреторних процесах (У деяких Грам + бактерій).

3. Беруть участь Вклеточного розподілі. При розмноженні нуклеоид рухається до Мезосоми, отримує енергію, подвоюється і ділиться амитозе.

Виявлення мезосом:

1. Електронна мікроскопія.

Будова.Цитоплазма (протоплазма) -вміст клітини, оточене ЦПМ і займає основний обсяг бактеріальної клітини. ЦП є внутрішнім середовищем клітини і являє собою складну колоїдну систему, що складається з води (близько 75%) і різних органічних сполук (білків, РНК і ДНК, ліпідів, вуглеводів, мінеральних речовин).

Розташований під ЦПМ шар протоплазми більш щільний, ніж інша маса в центрі клітини. Фракція цитоплазми, що має однорідну консистенцію і містить набір розчинних РНК, ферментних білків, продуктів і субстратів метаболічних реакцій, отримала назву цитозоля. Інша частина цитоплазми представлена \u200b\u200bрізноманітними структурними елементами: нуклеоїдом, плазмидами, рибосомами і включеннями.

Функції цитоплазми:

1. Містить клітинні органели.

Виявлення цитоплазми:

1. Електронна мікроскопія.

Будова. нуклеоїд - еквівалент ядра еукаріот, хоча відрізняється від нього за своєю структурою і хімічно-му складу. Нуклеоїд не відокремлений від ЦП ядерноїмембраною, не має ядерець і гістонів, містить одну хромосому, має гаплоїдний (одиночний) набір генів, не здатний до мітотичного поділу.

Нуклеоїд розташований в центрі бактеріальної клітини, містить двунітевой молекулу ДНК, невелика кількість РНК і білків. У більшості бактерій двунітевая молекула ДНК діаметром близько 2 нм, довжиною близько 1 м з молекулярної масою 1-3х109 Так замкнута в кільце і щільно покладена на зразок клубка. У микоплазм молекулярна маса ДНК найменша для клітинних організмів (0,4-0,8 × 109 Да).

ДНК прокаріот побудована так само, як і у еукаріот (рис. 25).

Мал. 25.Будова ДНК прокаріотів:

А- фрагмент нитки ДНК, утвореної чергуються залишками дезоксирибози і фосфорної кислоти. До першого вуглецевого атома дезоксирибози приєднано азотна основа: 1 - цитозин; 2 - гуанін.

Б- подвійна спіраль ДНК: Д- дезоксирибоза; Ф - фосфат; А - аденін; Т - тимін; Г - гуанін; Ц - цитозин

Молекула ДНК несе безліч негативних зарядів, так як кожен фосфатний залишок містить іонізовану гідроксильну групу. У еукаріот негативні заряди нейтралізуються освітою комплексу ДНК з основними білками - гистонами. У клітинах прокаріотів гістонів немає, тому нейтралізація зарядів здійснюється взаємодією ДНК з полиаминами і іонами Mg2 +.

За аналогією з хромосомами еукаріот бакте-риальная ДНК часто позначається як хромосома. Вона представлена \u200b\u200bв клітці в однині, оскільки бактерії є гаплоїдними. Однак перед поділом третьому клітини число нуклеоидов подвоюється, а під час ділення збіль-личивается до 4 і більше. Тому терміни «нуклеоид» і «хромосома» не завжди збігаються. При дії на клітини певних факторів (температури, pH середовища, іонізуючого випромінювання, солей важких металів, деяких антибіотиків і ін.) Відбувається утворення безлічі копій хромосоми. При усуненні впливу цих факторів, а також після переходу в стаціонарну фазу в клітинах виявляється по одній копії хромосоми.

Тривалий час вважали, що в розподілі ниток ДНК бактеріальної хромосоми не простежується жодної закономірності. Спеціальні дослідження показали, що хромосоми прокаріотів - високоупорядоченние структура. Частина ДНК в цій структурі представлена \u200b\u200bсистемою з 20-100 незалежно суперспіралізованних петель. Суперспіралізованние петлі відповідають неактивним в даний час ділянкам ДНК і знаходяться в центрі нуклеоида. По периферії нуклеоида розташовуються деспіралізованние ділянки, на яких відбувається синтез інформаційної РНК (іРНК). Оскільки у бактерій процеси транскрипції і трансляції йдуть одночасно, одна і та ж молекула іРНК може бути одночасно пов'язана з ДНК і рибосомами.

Крім нуклеоида в цитоплазмі бактеріальної клітини можуть перебувати плазміди - фактори позахромосомних спадковості у вигляді додаткових автономних кільцевих молекул двунітевой ДНК з меншою молекулярною мас-сой. У плазмидах також закодована спадкова інформація, однак вона не є життєво необхідною для бактеріальної клітини.

Функції нуклеіода:

1. Зберігання і передача спадкової інформації, в тому числі про синтез факторів патогенності.

Виявлення нуклеоида:

1. Електронна мікроскопія: на електронограммах ультратонких зрізів нуклеоид має вигляд світлих зон меншою оптичної щільності з фібрилярні, ниткоподібними структурами ДНК (рис. 26). Незважаючи на відсутність ядерної мембрани, нуклеоїд досить чітко відмежований від цитоплазми.

2. Фазово-контрастна мікроскопія нативних препаратів.

3. Світлова мікроскопія після фарбування специфічними для ДНК методами по Фельгену, по Пашкову або за Романовським-Гімза:

- препарат фіксують метиловим спиртом;

- на фіксований препарат наливають барвник Романовського-Гімза (суміш рівних частин трьох фарб - Азура, еозину і метиленового синього, розчинених в метанолі) на 24 години;

- фарбу зливають, промивають препарат дистильованою водою, висушують і проводять мікроскопію: нуклеоид забарвлюється в фіолетовий колір і розташовується дифузно в цитоплазмі, пофарбованої в блідо-рожевий колір.

Читайте також:

Особливості хімічного складу клітин бактерій

Структура бактеріальної клітини. Основні відмінності прокаріотів та еукаріотів. Функції окремих структурних елементів бактеріальної клітини. Особливості хімічного складу клітинних стінок грампозитивних і грамнегативних бактерій.

Бактеріальна клітина складається з клітинної стінки, цитоплазматичної мембрани, цитоплазми з включеннями і ядра, званого нуклеоїдом. Є додаткові структури: капсула, мікрокапсула, слиз, джгутики, пили. Деякі бактерії в несприятливих умовах здатні утворювати спори.
Відмінності за будовою клітини
1) У прокаріотів немає ядра, а у еукаріот є.
2) У прокаріотів з органоїдів є тільки рибосоми (дрібні, 70S), а у еукаріот, крім рибосом (великих, 80S), є безліч інших органоїдів: мітохондрії, ЕРС, клітинний центр, і т.д.
3) Клітка прокаріотів набагато менше клітини еукаріот: по діаметру в 10 разів, за обсягом - в 1000 разів.
1) У прокаріотів ДНК кільцева, а у еукаріот лінійна
2) У прокаріотів ДНК гола, майже не з'єднана з білками, а у еукаріот ДНК з'єднана з білками в співвідношенні 50/50, утворюється хромосома
3) У прокаріотів ДНК лежить в спеціальній області цитоплазми, яка називається нуклеоїд, а у еукаріот ДНК лежить в ядрі.
Постійні компоненти бактеріальної клітини.
Нуклеоїд - еквівалент ядра прокаріотів
Клітинна стінка - відрізняється у Гр + і Гр - бактерій. Знаходить та зберігає постійну форму, забезпечує зв'язок із зовнішнім середовищем, визначає антигенну специфічність бактерій, володіє важливими іммуноспеціфіческімі властивостями; порушення синтезу клітинної стінки веде до утворення L-форм бактерій.
Гр +: така забарвлення пов'язана з вмістом в КС тейховимі і діпотейхоевимі кислотами, які пронизують його наскрізь і закріплюють в цитоплазмі. Пептидогликан товстий, складається плазматичноїмембрани, пов'язаної бета-Глікозидний зв'язками.
Гр -: тонкий шар пептідогліканов, нарудная мембрана представлена \u200b\u200bліпополісахарідние глікокопротеінамі, гліколіпідами.
ЦПМ - складається з ліпопротеїнів. Сприймає всю хімічну інформацію, що надходить в клітку. Є основним бар'єром. Бере участь процесі реплікації нуклеоида і плазмід; містить велику кількість ферментів; Бере участь в синтезі компонентів клітинної стінки.
Мезосоми - аналоги мітохондрій в бактеріальної клітці
Рибосоми 70S - численні дрібні гранули, що розташовуються в в цитоплазмі.
Непостійні:
Джгутики: складаються з білка флажеліну, беруть початок від ЦПМ, основна функція рухового.
Пили: за рахунок них йде прикріплення до клітини-господаря
Плазміди. Капсула, Суперечки, Включення.

Основна стаття: надмембранний комплекс

Надмембранний аппаратбактерій представлені клеточ-ної стінкою, специфіка організації якої є основою для підрозділу їх на дві нетаксономіческіе групи (грампозитивні і грамнегативні форми) і корелює з дуже великим числом морфофункціональних, метаболічних і генетичних ознак. Клітинна стінка прокаріотів є-ється по суті поліфункціональним органоїдом, виведений-ним за межі протопласта і несе значну частку метаболічної навантаження клітини.

Клітинна стінка грампозитивних бактерій

Будова клітинної стінки

У грампозитивних бактерій (рис. 12, А) клітинна стінка влаштована в цілому більш просто. Зовнішні шари клітинної стінки утворені білком в комплексі з ліпідами. У деяких видів бактерій порівняно недавно виявлений шар поверхневих білкових глобул, форма, розмір і характер розташування яких спе-ціфічни про людське око. Усередині клітинної стінки, а також непо-безпосередніх на її поверхні містяться ферменти, розщеп-рами субстрати до низькомолекулярних компонентів, кото-які в подальшому транспортуються через цітоплазматіч-ську мембрану всередину клітини. Тут же знаходяться ферменти, які синтезують позаклітинні полімери, наприклад капсульні полісахариди.

полісахаридна капсула

Полісахаридна капсула, зовні обволакі-вающая клітинну стінку ряду бактерій, має в основному частнопріспособітельное значення, і її присутність не орга-тельно для збереження життєдіяльності клітини. Так, вона забезпечує прикріплення клітин до поверхні щільних суб-стратов, акумулює деякі мінеральні речовини і у патогенних форм перешкоджає їх фагоцітірованія.

муреин

Безпосередньо до цито-плазматичній мембрані прилягає жорсткий муреіновий шар.

Муреин, або пептидогликан, є сополімером ацетилглюкозамін і ацетилмурамовой кислоти з поперечними олиго- пептидними сшивками. Не виключено, що муреіновий шар являє собою одну гігантську молекулу-мішок, забезпе-Чіва ригідність клітинної стінки і її індивідуальну форму.

тейхоевие кислоти

У тісному контакті з муреіновим шаром знаходиться вто-рій полімер стінки грампозитивних бактерій - тейхоевие кислоти. Їм приписується роль акумулятора катіонів і регулятора іонного обміну між клітиною і навколишнім сере-дою.

Клітинна стінка грамнегативних бактерій

Будова клітинної стінки

У порівнянні з грампозитивними формам, клітинна стінка грамнегативних бактерій більш складно влаштована і її фізіологічне значення незрівнянно ширше. Крім муреінового шару ближче до поверхні розташовується друга белко-по-ліпідна мембрана (рис. 12, Б, В), до складу якої входять ліпополісахариди. Вона ковалентно пов'язана з муреин пошивши-ками з молекул ліпопротеїду. Основна функція цієї мем-Брани - роль молекулярного сита, крім того, на її зовніш-ної і внутрішній поверхнях знаходяться ферменти.

3.Строеніе бактеріальної клітини.

Простір, обмежений зовнішньої і цітоплазматіч-ської мембранами, носить назву періплазматіческом і яв-ляется унікальної приналежністю грамнегативних бак-терій. У його обсязі локалізується цілий набір ферментів - фосфатаз, гидролаз, нуклеаз і т. Д. Вони розщеплюють порівняй тельно високомолекулярні поживні субстрати, а також руйнують власний клітинний матеріал, що виділяється в навколишнє середовище з цитоплазми. До певної міри Периплазма можна уподібнити лізосома еука-ріот. У зоні періплазми виявляється можливим не тільки максимально ефективне протікання ензиматичних реакцій, а й ізоляція від цитоплазми з'єднань, що становлять загрозу для її нормального функціонування. Матеріал з сайту http://wiki-med.com

Функції клітинної стінки бактерій

Як у грампозитивних, так і у грамнегативних форм клітинна стінка грає роль молекулярного сита, изби рательно здійснюючи пасивний транспорт іонів, субстратів і метаболітів. У бактерій, що володіють здатністю до актив-ному руху за рахунок джгутиків, клітинна стінка є компонентом локомо механізму. Нарешті, окремі ділянки клітинної стінки тісно асоційовані з цитоплазма-ної мембраною в зоні прикріплення нуклеоида і грають важливу роль в його реплікації і сегрегації.

У одного з видів бактерій процес руйнування старої клітинної оболонки, що відбувається при розподілі кле-ток, забезпечується роботою принаймні чотирьох систем гидролитических ферментів, присутніх в клітинної стін-ке в латентному стані. При діленні клітин здійснюється закономірна і строго послідовна за часом активація цих систем, що призводить до поступового руйнування і злущування старої ( «материнської») оболонки бактеріальної клітини.

Матеріал з сайту http://Wiki-Med.com

На цій сторінці матеріал за темами:

• .Основним компонентом клітинної стінки грампозитивних бактерій є

• клітинних стінок бактерій функції

• особливості структури клітинної стінки бактерій

• клітинна стінка будова

• характеристика клітинної стінки бактерій

У клітинної стінки грампозитивних бактерій міститься невелика кількість полісахаридів, ліпідів, білків. Основним компонентом клітинної стінки цих бактерій є багатошаровий пептидогликан (муреин, мукопептидів), що становить 40-90% маси клітинної стінки. З пептідогліканов клітинної стінки грампозитивних бактерій ковалентно пов'язані тейхоевие кислоти (від грец. Teichos - стінка).
До складу клітинної стінки грамнегативних бактерій входить зовнішня мембрана, пов'язана за допомогою ліпопротеїну з підметом шаром пептидоглікану. На ультратонких зрізах бактерій зовнішня мембрана має вигляд хвилеподібною тришарової структури, подібної з внутрішньою мембраною, яку називають цитоплазматичної. Основним компонентом цих мембран є бімолекулярний (подвійний) шар ліпідів. Внутрішній шар зовнішньої мембрани представлений фосфолипидами, а в зовнішньому шарі розташований ліпополісахарид (ЛПС). Липополисахарид зовнішньої мембрани складається з трьох фрагментів: липида А - консервативної структури, практично однаковою у грамнегативнихбактерій; ядра, або стрижневий, коровою частини (лат. core - ядро), щодо консервативної олігосахарідним структури (найбільш постійною частиною ядра ЛПС є кетодезоксіоктоновая кислота); високоваріабельноі О-специфічної ланцюга полісахариду, утвореної повторюваними ідентичними олігосахарідним послідовностями (О-антиген). Білки матриксу зовнішньої мембрани пронизують її таким чином, що молекули білка, звані порінов, облямовують гідрофільні пори, через які проходять вода і дрібні гідрофільні молекули.
При порушенні синтезу клітинної стінки бактерій під впливом лізоциму,
пеніциліну, захисних факторів організму утворюються клітини зі зміненою (часто кулястої) формою: протопластів - бактерії, повністю позбавлені клітинної стінки; сферопласти - бактерії з частково збереженою клітинною стінкою. Бактерії сферо- або протопластного типу, які втратили здатність до синтезу пептидоглікану під впливом антибіотиків або інших факторів і здатні розмножуватися, називаються L-формами.
Вони являють собою осмотически чутливі, кулясті, колбовідние клітини різної величини, в тому числі і проходять через бактеріальні фільтри. Деякі L-форми (нестабільні) при видаленні фактора, що призвів до змін бактерій, можуть реверсувати, «повертаючись» у вихідну бактеріальну клітину.
Між зовнішньою і цитоплазматичної мембранами знаходиться Периплазма, або періплазма, що містить ферменти (протеази, ліпази, фосфатази, нуклеази, бета-лактомази) і компоненти транспортних систем.

Цитоплазматична мембрана при електронної мікроскопії ультратонких зрізів це тришарова мембрану (2 темних шару завтовшки по 2,5 нм розділені світлим - проміжним). За структурою вона схожа на плазмалему клітин тварин і складається з подвійного шару фосфоліпідів з впровадженими поверхневими, а також інтегральними білками, як би пронизують наскрізь структуру мембрани. При надмірному зростанні (в порівнянні з ростом клітинної стінки) цитоплазматическая мембрана утворює інвагінат - впячивания у вигляді складно закручених мембранних структур, звані Мезосоми. Менш складно закручені структури називаються внутрицитоплазматические мембранами.

цитоплазма

Цитоплазма складається з розчинних білків, рибонуклеїнових кислот, включень і численних дрібних гранул - рибосом, відповідальних за синтез (трансляцію) білків. Рибосоми бактерій мають розмір близько 20 нм і коефіцієнт седиментації 70S, на відміну від 80S-рибосом, характерних для еукаріотів. Хвороби (рРНК) - консервативні елементи бактерій ( «молекулярні годинник» еволюції). 16S рРНК входить до складу малої субодиниці рибосом, а 23S рРНК - до складу великої субодиниці рибосом. Вивчення 16S рРНК є основою геносистематики, дозволяючи оцінити ступінь спорідненості організмів.
У цитоплазмі є різні включення у вигляді гранул глікогену, полісахаридів, бета-оксимасляної кислоти і поліфосфатів (волютин).

клітинна стінка

Вони є запасними речовинами для харчування і енергетичних потреб бактерій. Волютин має спорідненості з основних фарбників і легко виявляється за допомогою спеціальних методів забарвлення (наприклад, по Нейссеру) у вигляді метахроматичні гранул. Характерне розташування гранул волютина виявляється у дифтерійної палички у вигляді інтенсивно фарбує полюсів клітини.

нуклеоїд

Нуклеоїд - еквівалент ядра у бактерій. Він розташований в центральній зоні бактерій у вигляді двунітевой ДНК, замкнутої в кільце і щільно покладеної на зразок клубка. Ядро бактерій, на відміну від еукаріот, не має ядерної оболонки, ядерця і основних білків (гістонів). Зазвичай в бактеріальної клітці міститься одна хромосома, представлена \u200b\u200bзамкнутої в кільце молекулою ДНК.
Крім нуклеоида, представленого однією хромосомою, в бактеріальної клітці є позахромосомних фактори спадковості - плазміди, що представляють собою ковалентно замкнуті кільця ДНК.

Капсула, мікрокапсула, слиз

Капсула - слизова структура товщиною більше 0,2мкм, міцно пов'язана з клітинною стінкою бактерій і має чітко окреслені зовнішні кордони. Капсула помітна в мазках-відбитках з патологічного матеріалу. У чистих культурах бактерій капсула утворюється рідше. Вона виявляється при спеціальних методах забарвлення мазка (наприклад, по Буррі-Гінсу), що створюють негативний контрастування речовин капсули: туш створює темний фон навколо капсули. Капсула складається з полісахаридів (екзополісахаридів), іноді з поліпептидів, наприклад, у сібіреязвенной бацили вона складається з полімерів D-глутамінової кислоти. Капсула гідрофільна, перешкоджає фагоцитозу бактерій. Капсула антигенів: антитіла проти капсули викликають її збільшення (реакція набухання капсули).
Багато бактерій утворюють мікрокапсулу - слизової освіту товщиною менше 0,2мкм, що виявляється лише при електронній мікроскопії. Від капсули слід відрізняти сліеь - мукоїдні Екзополісахариди, що не мають чітких меж. Слиз розчинна у воді.
Бактеріальні Екзополісахариди беруть участь в адгезії (прилипання до субстратів), їх ще називають гликокаликсом. Крім синтезу
екзополісахаридів бактеріями, існує й інший механізм їх утворення: шляхом дії позаклітинних ферментів бактерій на дисахариди. В результаті цього утворюються декстрани і лева.

джгутики

Джгутики бактерій визначають рухливість бактеріальної клітини. Джгутики являють собою тонкі нитки, що беруть початок від цитоплазматичної мембрани, мають велику довжину, ніж сама клітина. Товщина джгутиків 12-20 нм, довжина 3-15 мкм. Вони складаються з 3 частин: спиралевидной нитки, гака і базального тільця, що містить стрижень зі спеціальними дисками (1 пара дисків - у грампозитивних і 2 пари дисків - у грамнегативних бактерій). Дисками джгутики прикріплені до цитоплазматичної мембрани і клітинної стінки. При цьому створюється ефект електромотора зі стрижнем-мотором, що обертає джгутик. Джгутики складаються з білка - флажеліну (від flagellum - джгутик); є Н-антигеном. Субодиниці флажеліну закручені у вигляді спіралі.
Число джгутиків у бактерій різних видів варіює від одного (монотріх) у холерного вібріона до десятка і сотень джгутиків, які відходять по периметру бактерії (перітріх) у кишкової палички, протея та ін. Лофотрихи мають пучок джгутиків на одному з кінців клітини. Амфітріхі мають по одному жгутику або пучку джгутиків на протилежних кінцях клітини.

пили

Пили (фимбрии, ворсинки) - ниткоподібні освіти, більш тонкі і короткі (3-10нм х 0, 3-10мкм), ніж джгутики. Пили відходять від поверхні клітини і складаються з білка пилина, що володіє антигенну активність. Розрізняють пили, відповідальні за адгезію, тобто за прикріплення бактерій до поражаемой клітці, а також пили, відповідальні за харчування, водносолевой обмін і статеві (F-пили), або Кон'югаційні пили. Пили численні - кілька сотень на клітку. Однак, статевих пілей зазвичай буває 1-3 на клітину: вони утворюються так званими "чоловічими" клітинами-донорами, що містять трансмісивні плазміди (F-, R-, Col-плазміди). Відмінною особливістю статевих пілей є взаємодія з особливими "чоловічими" сферичними бактеріофагами, які інтенсивно адсорбуються на статевих пілях.

спори

Спори - своєрідна форма покояться фірмікутних бактерій, тобто бактерій
з грампозитивних типом будови клітинної стінки. Спори утворюються при несприятливих умовах існування бактерій (висушування, дефіцит поживних речовин і ін .. Усередині бактеріальної клітини утворюється одна спору (ендоспори). Освіта суперечка сприяє збереженню виду і не є способом розмноження, як у грибів. Спороутворюючі бактерії роду Bacillus мають суперечки, чи не перевищують діаметр клітини. бактерії, у яких розмір суперечки перевищує діаметр клітини, називаються клостридиями, наприклад, бактерії роду Clostridium (лат. Clostridium - веретено). спори кислотостійких, тому фарбуються за методом Ауєскі або за методом Циля-Нільсена в червоний, а вегетативна клітина в синій колір.

Форма суперечка може бути овальної, кулястої; розташування в клітині -термінальное, тобто на кінці палички (у збудника правця), субтермінально - ближче до кінця палички (у збудників ботуліема, газової гангрени) і центральне (у сібіреязвенной бацили). Суперечки довго зберігається через наявність багатошарової оболонки, діпіколіната кальцію, низький вміст води і млявих процесів метаболізму. У сприятливих умовах спори проростають, проходячи три послідовні стадії: активація, ініціація, проростання.

Бактерії: місця проживання, будова, процеси життєдіяльності, значення

2. б) Будова бактеріальної клітини

Клітинна стінка бактерій визначає їх форму і забезпечує збереження внутрішнього вмісту клітини. За особливостями хімічного складу і структури клітинної стінки бактерії диференціюють за допомогою фарбування по граму ...

Біополімери бактеріальної клітинної стінки

Будова бактеріальної клітини

Структуру бактерій вивчають за допомогою електронної мікроскопії цілих клітин і їх ультрафіолетових зрізів. Основними структурами бактеріальної клітини є: клітинна стінка, цитоплазматична мембрана, цитоплазма з включеннями і ядро \u200b\u200b...

Гуморальна регуляція організму

3. Особливості будови, властивості та функції клітинних мембран

Різноманіття живих клітин

1.1 Загальний план будови еукаріотичних клітин, також характеризує будову тваринної клітини

Клітка - структурно-функціональна одиниця живого. Для всіх еукаріотичних клітин характерна наявність наступних структур: 1) Клітинна мембрана - це органоид, що обмежує вміст клітини від довкілля ...

Різноманіття живих клітин

1.2 Особливості будови рослинної клітини

У рослинних клітинах зустрічаються органели, які характерні і для тварин, наприклад, ядро, ендоплазматична мережа, рибосоми, мітохондрії, апарат Гольджі (див. Рис 2). У них відсутня клітинний центр, а функцію лізосом виконують вакуолі ...

Різноманіття живих клітин

1.3 Особливості будови грибної клітини

У більшості грибів клітина за своєю будовою і виконуваних нею функцій в цілому аналогічна клітці рослин. Вона складається з твердої оболонки і внутрішнього вмісту, що представляє собою цитоплазматическую систему ...

Різноманіття живих клітин

1.4 Загальний план будови прокаріотичних клітин, також характеризує будова бактеріальної клітини

Прокаріотична клітина влаштована таким чином. Головна особливість цих клітин - це відсутність морфологічно вираженого ядра, але є зона, в якій розташована ДНК (нуклеоїд).

Структура бактеріальної клітини

У цитоплазмі розташовані рибосоми ...

основи мікробіології

1. Охарактеризуйте будову бактеріальної клітини. Замалюйте органели клітини

До бактеріям відносяться мікроскопічні рослинні організми. Більшість їх - одноклітинні організми, які не містять хлорофілу і розмножуються поділом. За формою бактерії бувають кулястими, паличкоподібними і звитими ...

Особливості зорової і слухової сенсорних систем

13. Прості, складні і надскладні клітини і їх функції

"Прості" і "складні" клітини. Нейрони, що відповідають на прості лінійні стимули (щілини, краю або темні смуги), отримали назву "простих", а ті, які відповідають на стимули складної конфігурації і на рухомі стимули, були названі "складними" ...

Особливості будови клітини

1. Клітина як елементарна структурна одиниця організму. Основні компоненти клітини

Клітка - основна структурна і функціональна одиниця життя, обмежена напівпроникною мембраною і здатна до самовідтворення. В рослинній клітині, перш за все, потрібно розрізняти клітинну оболонку і вміст ...

Поширення і динаміка чисельності популяції кабана в Брянській області

1.1 Особливості будови

Кабан (Sus scrofa L.) - масивне тварина на невисоких, щодо нетовстих ногах. Тулуб порівняно короткий, передня частина дуже масивна, задня області лопаток сильно піднята, шия товста, коротка, майже нерухома ...

Будова, властивості і функції білків

2. Функції органоїдів клітини

Органели клітини і їх функції: 1. Клітинна оболонка - складається з 3 шарів: 1. жорстка клітинна стінка; 2. тонкий шар пектинових речовин; 3. тонка цитоплазматическая нитку. Клітинна оболонка забезпечує механічну опору і захист ...

4.1 Особливості будови

Таллом є плазмодій, здатний до амебоподібними рухам по поверхні або всередині субстрату. При статевому розмноженні плазмодії перетворюються в плодові тіла, звані спорокарпамі ...

Таксономическая група слизевиков

5.1 Особливості будови

Вегетативне тіло у вигляді многоядерного протопласта, яка здатна до самостійного руху і знаходиться всередині клітини растеніяхозяіна. Спеціальні спороношения не утворюються. Зимує стадія представлена \u200b\u200bспорами ...

Енергетична система клітини. Класифікація м'язової тканини. будова сперматозоїда

Енергетична система клітини. Загальний план будови мітохондрій і пластид, їх функції. Гіпотеза про симбиотическом походження мітохондрій і хлоропластів

У клітині є унікальна органела, мітохондрія, в якій в процесі окисного фосфорилювання утворюються молекули АТФ. Часто кажуть, що мітохондрії є енергетичними станціями клітини (малюнок 1) ...