Що бактеріальні клітини мають у своєму складі?

Зміст

  • Клітинна стінка
  • Цитоплазматична мембрана
  • Цитоплазма
  • Нуклеоїд
  • Рибосоми
  • Капсула
  • Органоїди руху
  • Ворсинки
  • Спори

Спочатку бактерії зараховували до найпростішим формам життя, відносячи до тварин. Тільки з появою вдосконалених мікроскопів, нових методик в дослідницьких роботах вчені змогли повністю дослідити клітини бактерій і з’ясувати біологічну роль кожної клітинної структури. Вдалося з’ясувати, що клітини бактерій мають впорядковану структуру і кожна з бактерій є окремою особиною, яка не має основного схожості з тваринами.

У ній можна розрізнити постійні і тимчасові клітинні структури. До головних, багато з яких є і в клітинах тварин, відносять:

клітинну стінку;
цитоплазматичну мембрану;
цитоплазму;
нуклеоїд (ядерний апарат);
включення;
рибосоми.
До тимчасових відносять такі, як:

Мезосоми;
жирові крапельки;
пили (ворсинки);
тилакоїди;
джгутики;
хроматофори;
полісахариди.
Клітинна стінка
Між мембраною, наявної і у тварин, і капсулою розташована клітинна стінка. Завдяки свій щільності вона виконує роль скелета. Без спеціального мікроскопа вона невидима. Вона необхідна клітинам для підтримки їх постійної форми. Так, наприклад, вона добре видно у такої великої бактерії, як Beggiatoa mirabilis. У бактерій, що мають L-подібну форму, і у мікоплазми немає такої стінки, у інших видів вона є. Вона займає 20% від загальної ваги мікроорганізму, її товщина близько 50 нм.

Будова клітини еукаріот і прокаріотКлеточная стінка необхідна бактеріям для:

захисту від негативних факторів навколишнього середовища;
участі в обмінних процесах;
процесу ділення;
транспортування метаболітів;
вибіркового надходження поживних речовин.
Вивчивши зрізи, вчені виявили, що вона пронизана порами, крізь які відбувається надходження поживних речовин в неї і їх висновок з клітки. Стінка сама по собі шаруваті, а ущільненість і товщина однакові у всій клітці.
Цитоплазматична мембрана
Плазмолемма відокремлює цитоплазму від стінки клітини. Це напівпроникна структура, що складається з трьох пластів. Від усього сухої речовини вона становить 8-15%. В основному її складу складається з білків (50-70%) і ліпідів (20-50%).

У житті клітини її функції такі:

відіграє роль перешкоди;
бере участь у метаболічних процесах;
має виборчої пропускною здатністю;
бере участь у зростанні клітини.
Цитоплазматична мембранаКогда клітина росте, то цитоплазматическая мембрана створює своєрідні випинання, які називаються Мезосоми. До кінця їх функція ще не встановлена, але багато вчених зробили припущення, що вони потрібні для дихальних і обмінних процесів.

Цитоплазма
Основний обсяг всієї бактерії займає цитоплазма, яка є і у тварин, що є напіврідкої масою, в якій близько 90% води. Цитоплазма складається з цитозолю і включає в себе такі компоненти:

рибосоми;
різні включення;
ферменти;
внутрішні мембрани;
ядерний компонент;
розчинні елементи РНК;
продукти метаболізму.
Вона створює внутрішню порожнину клітини і забезпечує взаємозв’язок між усіма її компонентами.

Нуклеоїд
Нуклеоїд бактеріальної клітини
У тварин і у всіх еукаріотів, є ядро, а у бактерій його немає. Нуклеоїд – це прототип ядра. Він являє собою двунитчатую ДНК, покладену в клубок і вільно розташовується в центральній зоні. На відміну від клітин тварин, у бактерій чітко оформленого ядра немає. У нуклеоида немає ядерець, ядерної оболонки і основних білків, а у клітин тварин є.

Незважаючи на те, що у нуклеоида немає багатьох ознак ядра, його прийнято відносити до окремій структурі клітини. Найчастіше нуклеоїд складається з окремих частин. Така його особливість пояснюється тим, що він є носієм генінформаціі, і тим, як відбувається власне розподіл клітини. У багатьох видів прокаріотів, крім нуклеоида, що виконує функцію ядра, маються плазміди, що представляють собою молекули ДНК і характеризуються здатністю відновлюватися.

Рибосоми
Рибосомами називаються рибонуклеїнові частинки, що мають форму сфери і діаметр від 15 до 20 нм. Клітини багатьох бактерій мають 5-20 тисяч рибосом. В одній молекулі РНК знаходиться кілька рибосом, з’єднаних між собою за принципом намистин на прикрасі. Об’єднані таким чином рибосоми носять назву полісоми. Основна функція рибосом ─ це синтез білка, що є найважливішим процесом в життєдіяльності бактерій і тварин.

Рибосоми прокаріотів і еукаріотів

Капсула
Крім основних структур, в цитоплазмі виділяють тверді, газоподібні і рідкі включення ─ це продукти метаболічних процесів і запас поживних речовин.

Капсула являє собою слизову, яка має чіткі розмежування від навколишнього середовища і тісно пов’язана з клітинною стінкою. У клітинах тварин такого органоида немає. Побачити її можна тільки під спеціальним світловим мікроскопом шляхом фарбування. Вона не є жізнеобразующій органоїдом клітини, при її втраті мікроорганізм не втрачає своєї життєздатності. У такої бактерії, як лейконосток, в одну капсулу входить не одна мікробна клітина. У капсулі зосереджені антигени, які визначають особливість, вірулентність і здатність викликати імунну відповідь бактерій.

Також вона захищає мікроорганізм від таких негативних впливів:

висихання;
механічного впливу;
зараження.
У багатьох видів без неї не обходиться прикріплення мікроорганізму до живильному середовищі.

Органоїди руху
Різновиди жгутіковЧтоби пересуватися, у бактерій є спеціальні органели ─ джгутики, наявні і у найпростіших тварин. Вони складаються з білкових молекул і виглядають як тонкі, ниткоподібні, подовжені структури. Сама довжина джгутиків в кілька разів довше мікроорганізму. Джгутики мають довжину від 3 до 12 мкм і товщину від 12 до 20 нм. Фіксуються вони до цитоплазматичної мембрані за допомогою спеціальних дисків. Побачити їх можна тільки під електронним мікроскопом або після попередньої обробки фарбувальними препаратами під світловим мікроскопом. Вони не забезпечують життя мікроорганізму, та й їх кількість у різних особин може варіюватися від 1 до 50. Залежно від того, де прикріплені джгутики, розрізняють:

монотріхі, що мають один джгутик;
амфітріхі, що мають два або зібрані в пучок кілька штук, розташовані полярно відносно один одного;
лофотрихи, мають пучок з одного боку;
перітріхі, мають джгутики по всій довжині клітини;
атріхіі, не мають взагалі джгутиків.
В основному вони зустрічаються у мікроорганізмів з звивистою формою і живуть в рідкому середовищі, як виняток зустрічаються у коків. Рух бактерій, як правило, має безладний характер, але під впливом зовнішніх факторів вони здійснюють рух, що має певну спрямованість, звану таксисом.
Розрізняють декілька видів цілеспрямованого руху:

хемотаксис ─ коли у зовнішньому середовищі різне насичення хімічними речовинами;
аеротаксіс ─ різне скупчення кисню;
фототаксис ─ різна ступінь освітленості;
магнітотаксіс ─ здатність реагувати на магнітне поле.
Ворсинки
Ворсинки дещо коротший джгутиків і є як у рухливих, так і у нерухомих мікроорганізмів. Розглянути їх можна тільки під електронним мікроскопом. На поверхні їх може бути від тисячі до сотень тисяч. Вони бувають двох видів: звичайні і статеві. Звичайні ворсинки відповідають за прикріплення, злипання і водно-сольовий обмін. Статеві відповідають за трансфер спадкової інформації.

Спори
суперечки бактерійЕті освіти, не властиві тваринам клітинам, мають овальну форму і розмір від 0,8 до 1,5 мкм. Розрізняють два види суперечка: що не перевищують величину самої бактерії ─ бацили, і більше самої бактерії ─ клостридії. Вони можуть бути у центральній частині клітини, ближче до кінця і на самому кінці. Всі бактерії мають однотипну конструкцію суперечку. У центрі знаходиться спороплазма, до складу якої входять білки і нуклеїнові кислоти. У ній є носій спадкової інформації, рибосоми і неяскраво виражена мембрана. Багатошарова оболонка захищає спору від негативного впливу і робить її стійкою. Основне призначення суперечка ─ це збереження життя бактерії, незважаючи на такі несприятливі умови, як висока температура і обробка хімічними речовинами. У спочиваючої стані вони можуть пролежати сотні років.

Глибоке вивчення будови клітин бактерій дало можливість людству боротися з багатьма захворюваннями і застосовувати їх у різних областях своєї діяльності.

Посилання на основну публікацію