Цитоплазмената мембрана при електронна микроскопия на ултратънки срезове е трислойна мембрана (2 тъмни слоя с дебелина 2,5 nm са разделени от светъл - междинен). По структура тя е подобна на плазмалемата на животински клетки и се състои от двоен слой фосфолипиди с вградени повърхностни и интегрални протеини, сякаш проникващи през мембранната структура. При прекомерен растеж (в сравнение с растежа на клетъчната стена) цитоплазмената мембрана образува инвагинати - инвагинации под формата на сложно усукани мембранни структури, наречени мезозоми. По-малко сложните усукани структури се наричат ​​интрацитоплазмени мембрани.

Цитоплазма

Цитоплазмата се състои от разтворими протеини, рибонуклеинови киселини, включвания и множество малки гранули - рибозоми, отговорни за синтеза (транслацията) на протеини. Бактериалните рибозоми са с размер около 20 nm и имат коефициент на утаяване 70S, за разлика от 80S рибозомите, характерни за еукариотните клетки. Рибозомната РНК (рРНК) са консервативни елементи на бактериите („молекулен часовник“ на еволюцията). 16S rRNA е част от малката субединица на рибозомите, а 23S rRNA е част от голямата субединица на рибозомите. Изследването на 16S rRNA е в основата на генната систематика, което позволява да се оцени степента на родство на организмите.
В цитоплазмата има различни включвания под формата на гликогенови гранули, полизахариди, бета-хидроксимаслена киселина и полифосфати (волютин). Те са резервни вещества за храненето и енергийните нужди на бактериите. Volyutin има афинитет към основни багрила и лесно се открива с помощта на специални методи за оцветяване (например според Neisser) под формата на метахроматични гранули. Характерното разположение на гранулите от волютин се разкрива в дифтерийния бацил под формата на интензивно оцветени полюси на клетката.

Нуклеоид

Нуклеоидът е еквивалентът на ядрото в бактериите. Разположен е в централната зона на бактериите под формата на двойноверижна ДНК, затворена в пръстен и плътно опакована като топка. Ядрото на бактериите, за разлика от еукариотите, няма ядрена мембрана, ядро ​​и основни протеини (хистони). Обикновено една бактериална клетка съдържа една хромозома, представена от ДНК молекула, затворена в пръстен.
В допълнение към нуклеоида, представен от една хромозома, бактериалната клетка съдържа екстрахромозомни фактори на наследствеността - плазмиди, които са ковалентно затворени ДНК пръстени.

Капсула, микрокапсула, слуз

Капсула - мукозна структура с дебелина повече от 0,2 μm, здраво свързана с бактериалната клетъчна стена и с ясно дефинирани външни граници. Капсулата се различава в петна-отпечатъци от патологичен материал. При чисти култури от бактерии капсулата се образува по-рядко. Открива се със специални методи за оцветяване на петна (например според Burri-Gins), които създават отрицателен контраст на веществата на капсулата: мастилото създава тъмен фон около капсулата. Капсулата се състои от полизахариди (екзополизахариди), понякога от полипептиди, например в антраксния бацил се състои от полимери на D-глутаминова киселина. Капсулата е хидрофилна и предотвратява фагоцитозата на бактериите. Капсулата е антигенна: антителата срещу капсулата причиняват нейното уголемяване (реакция на подуване на капсулата).
Много бактерии образуват микрокапсула - слузесто образувание с дебелина под 0,2 микрона, установено само чрез електронна микроскопия. От капсулата трябва да се разграничат мукоидни екзополизахариди, които нямат ясни граници. Слузта е разтворима във вода.
Бактериалните екзополизахариди участват в адхезията (залепването към субстратите), те се наричат ​​още гликокаликс. Отвъд синтеза
екзополизахариди от бактерии, съществува и друг механизъм за образуването им: чрез действието на извънклетъчните бактериални ензими върху дизахаридите. В резултат на това се образуват декстрани и левани.

Камшичета

Бактериалните флагели определят подвижността на бактериалната клетка. Камшичетата са тънки нишки, които произхождат от цитоплазмената мембрана и са по-дълги от самата клетка. Камшичетата са с дебелина 12–20 nm и дължина 3–15 µm. Те се състоят от 3 части: спираловидна нишка, кука и базално тяло, съдържащо пръчка със специални дискове (1 чифт дискове за грам-положителни и 2 чифта дискове за грам-отрицателни бактерии). Дисковете на флагелата са прикрепени към цитоплазмената мембрана и клетъчната стена. Това създава ефекта на електрически мотор с моторен прът, който върти флагела. Камшичетата се състоят от протеин - флагелин (от флагелум - флагел); е Н антиген. Флагелиновите субединици са навити.
Броят на камшичетата в бактериите от различни видове варира от един (monotrich) при Vibrio cholerae до десет или стотици камшичета, простиращи се по периметъра на бактерията (peritrich) при Escherichia coli, Proteus и др. Lophotrichous имат сноп камшичета на един край на клетката. Амфитрихите имат един флагелум или сноп флагели в противоположните краища на клетката.

пиене

Пили (фимбрии, вили) - нишковидни образувания, по-тънки и по-къси (3-10 nm x 0,3-10 микрона) от камшичетата. Пили се простират от клетъчната повърхност и се състоят от протеин пилин, който има антигенна активност. Има пили, отговорни за адхезията, тоест за прикрепването на бактериите към засегнатата клетка, както и пили, отговорни за храненето, водно-солевия метаболизъм и сексуалните (F-пили), или конюгационните пили. Напитките са в изобилие - по няколко стотин на клетка. Въпреки това, половите пили обикновено са 1-3 на клетка: те се образуват от така наречените "мъжки" донорни клетки, съдържащи трансмисивни плазмиди (F-, R-, Col-плазмиди). Отличителна черта на половите пили е взаимодействието със специални "мъжки" сферични бактериофаги, които се адсорбират интензивно върху половите пили.

полемика

Спорите са особена форма на латентни фирмикутни бактерии, т.е. бактерии
с грам-положителен тип структура на клетъчната стена. Спорите се образуват при неблагоприятни условия за съществуването на бактериите (изсъхване, дефицит на хранителни вещества и др.) Една спора (ендоспора) се образува вътре в бактериалната клетка. Образуването на спори допринася за запазването на вида и не е метод за размножаване , като при гъбите.Спорообразуващите бактерии от рода Bacillus имат спори, които не надвишават диаметъра на клетката.Бактерии, чийто размер на спората надвишава диаметъра на клетката, се наричат ​​клостридии, например бактерии от рода Clostridium (лат. Clostridium - вретено). Спорите са устойчиви на киселина, поради което се оцветяват в червено по метода на Ауески или по метода на Ziehl-Neelsen, а вегетативната клетка в синьо.

Формата на спора може да бъде овална, сферична; мястото в клетката е крайно, т.е. в края на пръчката (в причинителя на тетанус), субтерминален - по-близо до края на пръчката (в патогени на ботулизъм, газова гангрена) и централен (в антраксни бацили). Спорите се запазват дълго време поради наличието на многослойна обвивка, калциев дипиколинат, ниско съдържание на вода и бавни метаболитни процеси. При благоприятни условия спорите покълват през три последователни етапа: активиране, иницииране, покълване.

Микробиология: бележки от лекции Ткаченко Ксения Викторовна

1. Структурни особености на бактериалната клетка. Основни органели и техните функции

Разлики между бактерии и други клетки

1. Бактериите са прокариоти, тоест нямат отделно ядро.

2. Клетъчната стена на бактериите съдържа специален пептидогликан – муреин.

3. В бактериалната клетка няма апарат на Голджи, ендоплазмен ретикулум, митохондрии.

4. Ролята на митохондриите се изпълнява от мезозоми - инвагинации на цитоплазмената мембрана.

5. В една бактериална клетка има много рибозоми.

6. Бактериите могат да имат специални органели за движение - флагели.

7. Размерите на бактериите варират от 0,3-0,5 до 5-10 микрона.

Според формата на клетките бактериите се делят на коки, пръчици и извити.

В бактериалната клетка има:

1) основни органели:

а) нуклеоид;

б) цитоплазма;

в) рибозоми;

г) цитоплазмена мембрана;

д) клетъчна стена;

2) допълнителни органели:

б) капсули;

в) власинки;

г) флагели.

Цитоплазмата е сложна колоидна система, състояща се от вода (75%), минерални съединения, протеини, РНК и ДНК, които са част от нуклеоидните органели, рибозоми, мезозоми и включвания.

Нуклеоидът е ядрено вещество, разпръснато в цитоплазмата на клетката. Той няма ядрена мембрана или нуклеоли. Съдържа ДНК, представена от двойноверижна спирала. Обикновено затворени в пръстен и прикрепени към цитоплазмената мембрана. Съдържа около 60 милиона базови двойки. Това е чиста ДНК, не съдържа хистонови протеини. Тяхната защитна функция се изпълнява от метилирани азотни основи. Нуклеоидът кодира основната генетична информация, т.е. клетъчния геном.

Заедно с нуклеоида цитоплазмата може да съдържа автономни кръгови ДНК молекули с по-ниско молекулно тегло - плазмиди. Те кодират и наследствена информация, но тя не е жизненоважна за една бактериална клетка.

Рибозомите са рибонуклеопротеинови частици с размери 20 nm, състоящи се от две субединици - 30 S и 50 S. Рибозомите са отговорни за синтеза на протеини. Преди да започне протеиновият синтез, тези субединици се обединяват в едно - 70 S. За разлика от еукариотните клетки, бактериалните рибозоми не се обединяват в ендоплазмен ретикулум.

Мезозомите са производни на цитоплазмената мембрана. Мезозомите могат да бъдат под формата на концентрични мембрани, везикули, тубули, под формата на бримка. Мезозомите са свързани с нуклеоида. Те участват в деленето на клетките и образуването на спори.

Включенията са метаболитни продукти на микроорганизмите, които се намират в тяхната цитоплазма и се използват като резервни хранителни вещества. Те включват включвания на гликоген, нишесте, сяра, полифосфат (волютин) и др.

Този текст е уводна част.От книгата на автора

Анатомия на бактериалната клетка В предишната глава ви представихме трите основни типа бактериални клетки. Някои от тях са под формата на топки, други са пръчици или цилиндри, а трети са като спирала.Каква е външната и вътрешната структура

От книгата на автора

КЛЕТЪЧНА СТРУКТУРА НА ОРГАНИЗМИТЕ КЛЕТЪЧНА СТРУКТУРА. УСТРОЙСТВА ЗА ИЗСЛЕДВАНЕ НА СТРУКТУРАТА НА КЛЕТКАТА 1. Изберете един най-верен отговор Клетка е: А. Най-малката частица от всички живи същества. Най-малката частица от живо растение Б. Част от растението G. Изкуствено създадено звено за

От книгата на автора

ЦАРСТВО НА БАКТЕРИИ И ГЪБИ СТРУКТУРА И ЖИЗНЕНАДЕЙНОСТ. РОЛЯ В ПРИРОДАТА И ЧОВЕШКИЯ ЖИВОТ 1. Намерете съответствие. Съставете логически двойки, като изпишете буквените означения, съответстващи на цифровите означения.I. Самонадеян II. Бацили III. Вибрион IV. Спирила А.

От книгата на автора

§ 30. Характеристики на структурата на нервната система на земноводните Нервната система на земноводните има много прилики с рибите, но има и редица характеристики. Опашатите и безопашатите земноводни придобиха крайници, което доведе до промяна в организацията на гръбначния мозък. Гръбначен мозък

От книгата на автора

§ 42. Морфологични характеристики на структурата на птиците. Биологичното разнообразие, използването на различни видове храна и развитието на всички повече или по-малко обитаеми територии изглеждат като голям еволюционен успех за птиците. Парадоксално, тези ползи бяха

От книгата на автора

3. Метаболизмът на бактериалната клетка

От книгата на автора

Характеристики на структурата на нервната система на кучета Мозъкът на кучето е кръгъл и къс с малък брой ясно дефинирани извивки, при кучета от различни породи той се различава по форма и маса. Мастоидното тяло на диенцефалона включва две туберкули. пирамиди

От книгата на автора

5.3.1 Концепцията за образуването на митохондрии и хлоропласти чрез симбиоза на бактериална клетка и ранен еукариот Преди около 2 милиарда години на Земята е създадена критична ситуация за по-нататъшното развитие на живота. Фотосинтезиращите бактерии се размножават и стават

От книгата на автора

5.2. Основните функции на биосферата Биосферата съдържа вещества, които се различават едно от друго по редица начини: природни вещества, жива материя, биогенна материя, инертна материя, биоинертна материя, органична материя, биологично активна

Според учените бактериите са на възраст над 3,5 милиарда години. Те са съществували на Земята много преди появата на високоорганизирани организми. Бидейки в началото на живота, бактериалните организми получават елементарна структура според прокариотния тип, характеризираща се с липсата на образувано ядро ​​и ядрена мембрана. Един от факторите, повлияли на формирането на техните биологични свойства, е обвивката на бактериите (клетъчната стена).

Бактериалната стена е проектирана да изпълнява няколко основни функции:

• да бъде скелет на бактерия;
• придайте му определена форма;
• общуват с външната среда;
• предпазва от вредното въздействие на факторите на околната среда;
• участват в деленето на бактериална клетка, която няма ядро ​​и ядрена обвивка;
• държат антигени и различни видове рецептори на повърхността си (характерни за грам-отрицателни бактерии).

Някои видове бактерии имат външна капсула, която е издръжлива и служи за поддържане целостта на микроорганизма за дълго време. В този случай черупката в бактериите е междинна форма между цитоплазмата и капсулата. Някои бактерии (например левконосток) имат особеността да капсулират няколко клетки в една капсула. Това се нарича зоогел.

Химическият състав на капсулата се характеризира с наличието на полизахариди и голямо количество вода. Капсулата може също така да позволи на бактерията да се прикрепи към определен обект.

Колко лесно веществото прониква през черупката зависи от степента на усвояването му от бактерията. Молекулите с дълги верижни секции, които са устойчиви на биоразграждане, имат висока вероятност за проникване.

Какво е черупка?

Бактериалната мембрана се състои от липополизахариди, протеини, липопротеини, тейхоеви киселини. Основният компонент е муреин (пептидогликан).

Дебелината на клетъчната стена може да бъде различна и да достигне 80 nm. Повърхността не е непрекъсната, има пори с различен диаметър, през които микробът получава хранителни вещества и освобождава отпадъчните си продукти.

Значимостта на външната стена се доказва от значителното й тегло - то може да варира от 10 до 50% от сухата маса на цялата бактерия. Цитоплазмата може да изпъкне, променяйки външния релеф на бактерията.

Отгоре черупката може да бъде покрита с реснички или върху нея могат да бъдат разположени флагели, които се състоят от флагелин, специфично вещество с протеинова природа. За прикрепване към бактериалната мембрана флагелите имат специални структури - плоски дискове. Бактериите с един флагел се наричат ​​монотрихи, тези с два флагела се наричат ​​амфитрихи, тези с грозд се наричат ​​лофотрихи, а тези с много гроздове се наричат ​​перитрихи. Микроорганизмите, които нямат камшичета, се наричат ​​атрихии.

Клетъчната стена има вътрешна част, която започва да се образува след завършване на клетъчния растеж. За разлика от външния, той се състои от много по-малко количество вода и има по-голяма еластичност и здравина.

Процесът на синтез на стените на микроорганизмите започва вътре в бактерията. За да направи това, той има мрежа от полизахаридни комплекси, които се редуват в определена последователност (ацетилглюкозамин и ацетилмурамова киселина) и са свързани чрез силни пептидни връзки. Сглобяването на стената се извършва отвън, върху плазмената мембрана, където се намира черупката.

Тъй като бактерията няма ядро, тя няма ядрена обвивка.

Обвивката е неоцветена тънка структура, която дори не може да се види без специално оцветяване на клетките. За това се използва плазмолиза и затъмнено зрително поле.

Оцветяване по Грам

За да проучи детайлната структура на клетката през 1884 г. Кристиан Грам предлага специален метод за нейното оцветяване, който по-късно е наречен на негово име. Оцветяването по Грам разделя всички микроорганизми на Грам-положителни и Грам-отрицателни. Всеки вид има свои собствени биохимични и биологични свойства. Различното оцветяване се дължи и на структурата на клетъчната стена:

1. Грам положителенБактериите имат масивна обвивка, която включва полизахариди, протеини и липиди. Тя е издръжлива, порите са с минимален размер, боята, използвана за оцветяване, прониква дълбоко и практически не се измива. Такива микроорганизми придобиват синьо-виолетов цвят.
2. Грам отрицателенбактериалните клетки имат определени разлики: дебелината на стената им е по-малка, но черупката има два слоя. Вътрешният слой се състои от пептидогликан, който има по-рехава структура и широки пори. Петното по Грам се отмива лесно с етанол. Клетката се обезцветява. В бъдеще техниката предвижда добавяне на контрастно червено багрило, което оцветява бактериите в червено или розово.

Делът на грам-положителните микроби, които са безвредни за хората, е много по-висок от грам-отрицателните. Към днешна дата са класифицирани три групи грам-отрицателни микроорганизми, които причиняват заболяване при хората:

• коки (стрептококи и стафилококи);
• неспорообразуващи форми (коринебактерии и листерии);
• спорообразуващи форми (бацили, клостридии).

Характеристики на периплазматичното пространство

Между бактериалната стена и цитоплазмената мембрана е периплазменото пространство, което се състои от ензими. Този компонент е задължителна структура, съставлява 10-12% от сухата маса на бактерията. Ако мембраната се разруши по някаква причина, клетката умира. Генетичната информация се намира директно в цитоплазмата, не е отделена от нея от ядрената обвивка.

Независимо дали микробът е грам-положителен или грам-отрицателен, той е осмотичната бариера на микроорганизма, преносителят на органични и неорганични молекули дълбоко в клетката. Доказана е и определена роля на периплазмата в растежа на микроорганизма.

Работя като ветеринарен лекар. Обичам балните танци, спорта и йогата. Давам приоритет на личностното развитие и развитието на духовни практики. Любими теми: ветеринарна медицина, биология, строителство, ремонт, пътуване. Табу: юриспруденция, политика, IT-технологии и компютърни игри.

Общата структура на бактериалната клетка е показана на фигура 2. Вътрешната организация на бактериалната клетка е сложна. Всяка систематична група микроорганизми има свои специфични структурни особености.

Клетъчна стена.Бактериалната клетка е покрита с плътна мембрана. Този повърхностен слой, разположен извън цитоплазмената мембрана, се нарича клетъчна стена (фиг. 2, 14). Стената изпълнява защитни и поддържащи функции, а също така придава на клетката постоянна, характерна форма (например формата на пръчка или кокус) и е външният скелет на клетката. Тази плътна обвивка прави бактериите свързани с растителните клетки, което ги отличава от животинските клетки, които имат меки черупки. Вътре в бактериалната клетка осмотичното налягане е няколко пъти, а понякога и десетки пъти по-високо от това във външната среда. Следователно клетката бързо би се спукала, ако не беше защитена от такава плътна, твърда структура като клетъчната стена.

Дебелината на клетъчната стена е 0,01-0,04 µm. Това е от 10 до 50% от сухата маса на бактериите. Количеството материал, от който е изградена клетъчната стена, се променя по време на бактериалния растеж и обикновено се увеличава с възрастта.

Муреинът (гликопептид, мукопептид) е основният структурен компонент на стените, в основата на тяхната твърда структура при почти всички изследвани досега бактерии. Това е органично съединение със сложна структура, което включва захари, пренасящи азот - аминозахари и 4-5 аминокиселини. Освен това аминокиселините на клетъчните стени имат необичайна форма (D-стереоизомери), която рядко се среща в природата.

,
,

Съставните части на клетъчната стена, нейните компоненти, образуват сложна здрава структура (фиг. 3, 4 и 5).

Използвайки метода на оцветяване, предложен за първи път през 1884 г. от Кристиан Грам, бактериите могат да бъдат разделени на две групи: грам-положителенИ грам отрицателен. Грам-положителните организми са способни да свързват някои анилинови багрила, като кристално виолетово, и да задържат комплекса йод-багрило след третиране с йод и след това с алкохол (или ацетон). Същите бактерии, при които този комплекс се разрушава под въздействието на етилов алкохол (клетките се обезцветяват), са грам-отрицателни.

Химичният състав на клетъчните стени на Грам-положителните и Грам-отрицателните бактерии е различен.

При грам-положителните бактерии клетъчните стени включват, освен мукопептиди, полизахариди (сложни, високомолекулни захари), тейхоеви киселини (сложни по състав и структура, съединения, състоящи се от захари, алкохоли, аминокиселини и фосфорна киселина). Полизахаридите и тейхоевите киселини са свързани с рамката на стените - муреин. Все още не знаем каква структура образуват тези съставни части от клетъчната стена на грам-положителните бактерии. С помощта на електронни снимки не са открити тънки участъци (наслояване) в стените на грам-положителните бактерии. Вероятно всички тези вещества са много тясно свързани помежду си.

Стените на грам-отрицателните бактерии са по-сложни по химичен състав, те съдържат значително количество липиди (мазнини), свързани с протеини и захари в сложни комплекси - липопротеини и липополизахариди. Като цяло има по-малко муреин в клетъчните стени на грам-отрицателните бактерии, отколкото в грам-положителните бактерии. Структурата на стените на Грам-отрицателните бактерии също е по-сложна. С помощта на електронен микроскоп е установено, че стените на тези бактерии са многослойни (фиг. 6).

Вътрешният слой е муреин. Над него има по-широк слой от свободно опаковани протеинови молекули. Този слой от своя страна е покрит със слой липополизахарид. Най-горният слой е изграден от липопротеини.

Клетъчната стена е пропусклива: през нея хранителните вещества свободно преминават в клетката и метаболитните продукти се отделят в околната среда. Големите молекули с високо молекулно тегло не преминават през обвивката.

Капсула.Клетъчната стена на много бактерии е заобиколена отгоре със слой лигавичен материал - капсула (фиг. 7). Дебелината на капсулата може да бъде многократно по-голяма от диаметъра на самата клетка, а понякога е толкова тънка, че може да се види само през електронен микроскоп - микрокапсула.

Капсулата не е задължителна част от клетката, тя се образува в зависимост от условията, в които попадат бактериите. Той служи като защитна обвивка на клетката и участва във водния обмен, като предпазва клетката от изсъхване.

По химичен състав капсулите най-често са полизахариди. Понякога те се състоят от гликопротеини (сложни комплекси от захари и протеини) и полипептиди (род Bacillus), в редки случаи - от фибри (род Acetobacter).

Слизестите вещества, секретирани в субстрата от някои бактерии, определят, например, лигавично-вискозната консистенция на развалено мляко и бира.

Цитоплазма.Цялото съдържание на клетката, с изключение на ядрото и клетъчната стена, се нарича цитоплазма. Течната, безструктурна фаза на цитоплазмата (матрица) съдържа рибозоми, мембранни системи, митохондрии, пластиди и други структури, както и резервни хранителни вещества. Цитоплазмата има изключително сложна, фина структура (слоеста, зърнеста). С помощта на електронен микроскоп са разкрити много интересни детайли от структурата на клетката.

,

Външният липопротеинов слой на бактериалния протопласт, който има специални физични и химични свойства, се нарича цитоплазмена мембрана (фиг. 2, 15).

В цитоплазмата се намират всички жизненоважни структури и органели.

Цитоплазмената мембрана играе много важна роля - тя регулира потока на веществата в клетката и освобождаването на метаболитни продукти навън.

Чрез мембраната хранителните вещества могат да навлязат в клетката в резултат на активен биохимичен процес с участието на ензими. В допълнение, мембраната е синтез на някои от компонентите на клетката, главно компонентите на клетъчната стена и капсулата. И накрая, най-важните ензими (биологични катализатори) се намират в цитоплазмената мембрана. Подреденото разположение на ензимите върху мембраните позволява да се регулира тяхната активност и да се предотврати разрушаването на някои ензими от други. Към мембраната са прикрепени рибозоми - структурни частици, върху които се синтезира протеин. Мембраната е изградена от липопротеини. Той е достатъчно силен и може да осигури временно съществуване на клетка без черупка. Цитоплазмената мембрана съставлява до 20% от сухата маса на клетката.

В електронни снимки на тънки участъци от бактерии цитоплазмената мембрана изглежда като непрекъсната нишка с дебелина около 75 Å, състояща се от светъл слой (липиди), затворен между два по-тъмни (протеини). Всеки слой има ширина 20-30A. Такава мембрана се нарича елементарна (табл. 30, фиг. 8).

,

Между плазмената мембрана и клетъчната стена има връзка под формата на десмози - мостове. Цитоплазмената мембрана често дава инвагинации - инвагинации в клетката. Тези инвагинации образуват специални мембранни структури в цитоплазмата, т.нар мезозоми.Някои видове мезозоми са тела, отделени от цитоплазмата чрез собствена мембрана. Множество везикули и тубули са опаковани вътре в такива мембранни торбички (фиг. 2). Тези структури изпълняват различни функции в бактериите. Някои от тези структури са аналози на митохондриите. Други изпълняват функциите на ендоплазмения ретикулум или апарата на Голджи. Чрез инвагинация на цитоплазмената мембрана се образува и фотосинтетичният апарат на бактериите. След инвагинация на цитоплазмата, мембраната продължава да расте и образува купчини (Таблица 30), които по аналогия с растителните хлоропластни гранули се наричат ​​тилакоидни купчини. Тези мембрани, които често изпълват по-голямата част от цитоплазмата на бактериалната клетка, съдържат пигменти (бактериохлорофил, каротеноиди) и ензими (цитохроми), които извършват процеса на фотосинтеза.

,

Цитоплазмата на бактериите съдържа рибозоми - протеиносинтезиращи частици с диаметър 200А. Има повече от хиляда от тях в клетка. Рибозомите са съставени от РНК и протеин. При бактериите много рибозоми са разположени свободно в цитоплазмата, някои от тях могат да бъдат свързани с мембрани.

Рибозомиса центровете на протеиновия синтез в клетката. В същото време те често се комбинират помежду си, образувайки агрегати, наречени полирибозоми или полизоми.

Цитоплазмата на бактериалните клетки често съдържа гранули с различни форми и размери. Въпреки това, тяхното присъствие не може да се счита за някаква постоянна характеристика на микроорганизма, обикновено то е свързано до голяма степен с физическите и химичните условия на околната среда. Много цитоплазмени включвания са съставени от съединения, които служат като източник на енергия и въглерод. Тези резервни вещества се образуват при снабдяване на организма с достатъчно хранителни вещества и, обратно, се използват при навлизане на организма в неблагоприятни за хранене условия.

При много бактерии гранулите са съставени от нишесте или други полизахариди - гликоген и гранулоза. Някои бактерии, когато се отглеждат върху богата на захар среда, имат капчици мазнина вътре в клетката. Друг широко разпространен вид гранулирани включвания е волутин (метахроматинови гранули). Тези гранули са съставени от полиметафосфат (резервно вещество, включително остатъци от фосфорна киселина). Полиметафосфатът служи като източник на фосфатни групи и енергия за тялото. Бактериите натрупват волутин по-често при необичайни хранителни условия, като например в среда, която не съдържа сяра. Капчици сяра се намират в цитоплазмата на някои серни бактерии.

В допълнение към различни структурни компоненти, цитоплазмата се състои от течна част - разтворима фракция. Съдържа протеини, различни ензими, t-RNA, някои пигменти и нискомолекулни съединения - захари, аминокиселини.

В резултат на наличието на нискомолекулни съединения в цитоплазмата възниква разлика в осмотичното налягане на клетъчното съдържание и външната среда, като това налягане може да бъде различно за различните микроорганизми. Най-високото осмотично налягане е отбелязано при грам-положителни бактерии - 30 atm, при грам-отрицателни бактерии е много по-ниско - 4-8 atm.

Ядрено устройство.В централната част на клетката е локализирано ядреното вещество - дезоксирибонуклеинова киселина а (ДНК).

,

Бактериите нямат такова ядро ​​като при висшите организми (еукариоти), но има негов аналог - "ядрен еквивалент" - нуклеоид(виж фиг. 2, 8), което е еволюционно по-примитивна форма на организация на ядрената материя. Микроорганизмите, които нямат истинско ядро, но имат негов аналог, принадлежат към прокариотите. Всички бактерии са прокариоти. В клетките на повечето бактерии по-голямата част от ДНК е концентрирана на едно или повече места. В еукариотните клетки ДНК се намира в специфична структура – ​​ядрото. Ядрото е заобиколено от черупка мембрана.

В бактериите ДНК е по-малко опакована, отколкото в истинските ядра; Нуклеоидът няма мембрана, ядро ​​или набор от хромозоми. Бактериалната ДНК не е свързана с основните протеини - хистони - и се намира в нуклеоида под формата на сноп от фибрили.

Камшичета.Някои бактерии имат аднексални структури на повърхността си; най-разпространените от тях са камшичетата - органите за движение на бактериите.

Камшичето е закотвено под цитоплазмената мембрана от два чифта дискове. Бактериите могат да имат един, два или много флагели. Разположението им е различно: в единия край на клетката, в двата, по цялата повърхност и т.н. (фиг. 9). Камшичетата на бактериите имат диаметър 0,01-0,03 микрона, дължината им може да бъде многократно по-голяма от дължината на клетката. Бактериалните флагели Състоят се от протеин - флагелин - и са усукани спирални нишки.

На повърхността на някои бактериални клетки има тънки власинки - фимбрии.

Животът на растенията: в 6 тома. - М.: Просвещение. Под редакцията на А. Л. Тахтаджян, главен редактор кор. Академия на науките на СССР, проф. А.А. Федоров. 1974 .

- (гръцки bakterion bacillus) голяма група (вид) микроскопични, предимно едноклетъчни организми с клетъчна стена, съдържаща много дезоксирибонуклеинова киселина (ДНК), имаща примитивно ядро, лишено от видими ... ...

- (от Bacteria и гръцки phagos - ядец; буквално ядене на бактерии) фаги, бактериални вируси, които причиняват унищожаване (лизис) на бактерии и други микроорганизми. Б. размножават се в клетките, лизират ги и преминават в други, като правило, ... ... Велика съветска енциклопедия

I Медицина Медицината е система от научни знания и практики, насочени към укрепване и поддържане на здравето, удължаване на живота на хората и предотвратяване и лечение на човешки заболявания. За да изпълни тези задачи, М. изучава структурата и ... ... Медицинска енциклопедия Голяма медицинска енциклопедия

Раздел на генетиката (вж. Генетика) и молекулярната биология (вж. Молекулярна биология), която има за цел да разбере материалните основи на наследствеността (вж. Наследственост) и променливостта (вж. Променливост) на живите същества чрез изследване ... ... Велика съветска енциклопедия

Термин бактериофаг Английски термин бактериофаг Синоними фаги, бактериални вируси Съкращения Свързани термини биологични нанообекти, ДНК, капсид, нанофармакология, базирани на наноматериали вектори Определение (от бактерия и гръцки ??????… … Енциклопедичен речник по нанотехнологии

В допълнение към 5-те царства на дивата природа има още две царства: прокариоти и еукариоти. Следователно, ако разгледаме систематичното положение на бактериите, то ще бъде както следва:

Защо тези организми са отделени като отделен таксон? Работата е там, че бактериалната клетка се характеризира с наличието на определени характеристики, които оставят отпечатък върху нейната жизнена дейност и взаимодействие с други същества и хора.

Откриване на бактерии

Рибозомите са най-малките структури, разпръснати в големи количества в цитоплазмата. Тяхната природа е представена от РНК молекули. Тези гранули са материалът, чрез който е възможно да се определи степента на родство и системното разположение на определен вид бактерия. Тяхната функция е сглобяването на протеинови молекули.

Капсула

Бактериалната клетка се характеризира с наличието на защитни лигавици, чийто състав се определя от полизахариди или полипептиди. Такива структури се наричат ​​капсули. Има микро- и макрокапсули. Тази структура не се формира при всички видове, но в огромното мнозинство, тоест не е задължителна.

От какво предпазва капсулата бактериалната клетка? От фагоцитоза от антитела на гостоприемника, ако бактерията е патогенна. Или от изсушаване и излагане на вредни вещества, ако говорим за други видове.

Слуз и включвания

Също така незадължителни структури на бактерии. Слузта или гликокаликсът е химически базиран на мукоиден полизахарид. Може да се образува както вътре в клетката, така и от външни ензими. Добре разтворим във вода. Предназначение: закрепване на бактерии към субстрата - адхезия.

Включванията са микрогранули в цитоплазмата с различен химичен характер. Това могат да бъдат протеини, аминокиселини, нуклеинови киселини или полизахариди.

Органели на движението

Характеристиките на бактериалната клетка се проявяват и в нейното движение. За това са налични флагели, които могат да бъдат в различен брой (от една до няколкостотин на клетка). Основата на всеки флагелум е флагелинов протеин. Благодарение на еластичните контракции и ритмичните движения от една страна на друга, бактерията може да се движи в пространството. Флагелумът е прикрепен към цитоплазмената мембрана. Местоположението също може да варира между видовете.

пиене

Дори по-тънки от камшичетата, структури участват в:

• закрепване към основата;
• водно-солено хранене;
• полово размножаване.

Те се състоят от пилин протеин, броят им може да достигне до няколкостотин на клетка.

Сходство с растителни клетки

Бактериалните и имат едно неоспоримо сходство - наличието на клетъчна стена. Въпреки това, ако при растенията е безспорен, то при бактериите не присъства във всички видове, тоест се отнася до факултативни структури.

Химичен състав на бактериалната клетъчна стена:

• пептидогликан муреин;
• полизахариди;
• липиди;
• протеини.

Обикновено тази структура има двоен слой: външен и вътрешен. Функциите изпълняват същите функции като растенията. Поддържа и определя постоянната форма на тялото и осигурява механична защита.

Образуване на спори

Каква е структурата на бактериалната клетка, ние разгледахме достатъчно подробно. Остава само да споменем как бактериите могат да оцелеят при неблагоприятни условия, без да губят жизнеспособност за много дълго време.

Те правят това, като образуват структура, наречена спора. Няма нищо общо с размножаването и само предпазва бактериите от неблагоприятни условия. Формата на споровете може да бъде различна. Когато нормалните условия на околната среда се възстановят, спората се инициира и покълва в активна бактерия.