Склад клітини бактерії і функції цитоплазми

Зміст

  • Межі клітинного вмісту
  • Клітинна стінка бактерії
  • Цитоплазматична мембрана
  • Внутрішньоклітинний складу мікроорганізму
  • Обов’язкові органели
  • Необов’язкові органели прокаріотів

Поняття «цитоплазма» є складені, і при перекладі з грецького означає «вміст клітини». Сучасна наука розуміє під цитоплазмою складну динамічну фізико-хімічну систему, укладену всередині плазматичної мембрани. Тобто всі внутрішньоклітинне вміст прокариотов, виключаючи хромосому, вважають цитоплазмою клітини бактерій.

Межі клітинного вмісту
Цитоплазма клітини прокаріотів має 2 шари обмеження:

цитоплазматичну мембрану (ЦПМ);
клітинну стінку.
Обмежуючі цитоплазму у бактерій шари мають різні функції та властивості.

Клітинна стінка бактерії
Наріжний укривной шар прокариотов, клітинна стінка, являє собою щільну оболонку і виконує ряд функцій:

захист від зовнішнього впливу;
надання мікроорганізму характерної форми.
Фактично клітинна стінка мікроорганізмів є своєрідним зовнішнім скелетом. Така будова виправдано – адже внутрішньоклітинне осмотичний тиск може в десятки разів перевищувати тиск зовнішнє, і без захисту щільною клітинної стінки бактерію просто розірве.

Щільна клітинна стінка характерна тільки для бактеріальних і рослинних клітин – тваринна клітина має м’яку оболонку.
Клітинна стінка бактерій, що обмежує вміст клітини, має товщину від 0,01 до 0,04 мкм, причому товщина стінки збільшується в процесі життя мікроорганізму. Незважаючи на щільність клітинної оболонки, вона проникна. Всередину безперешкодно проходять живильні речовини, а продукти життєдіяльності виводяться з неї.

Будова клітинної стінки грампозитивних і грамнегативних бактерій

Цитоплазматична мембрана
Між цитоплазмою і клітинною стінкою розташовується ЦПМ – цитоплазматична мембрана. У бактеріальній клітині вона виконує цілий ряд функцій:

регулює надходження поживних речовин і виведення продуктів життєдіяльності;
синтезує з’єднання для клітинної стінки;
контролює активність ряду ферментів, розташованих на ній.
Мембрана цитоплазми настільки міцна, що бактеріальна клітина може якийсь час існувати навіть без клітинної стінки.

Внутрішньоклітинний складу мікроорганізму
Дослідження із застосуванням електронного мікроскопа дозволили встановити у внутрішньоклітинного речовини дуже складну будову.

Цитоплазма будь бактеріальної клітини містить велику кількість води, в ній знаходяться різні органічні і неорганічні сполуки – життєво важливі структури і органели. Так, в цитозолі (матриксі цитоплазми), внутрішньоклітинної рідини, розташовуються рибосоми, пластиди і запас поживних речовин.

Всі внутрішньоклітинне вміст поділяють на три групи:

гіалоплазма (цитозоль або матрикс цитоплазми);
органели – обов’язкові частини бактеріальної клітини;
включення – необов’язкові частини.
Матрикс цитоплазми являє собою не водний розчин, а гель з мінливих в’язкістю. Агрегатний стан гіалоплазми – гель-золь (більша або менша ступінь в’язкості) знаходиться в динамічній рівновазі і залежить від зовнішніх умов.

Будова бактеріальної клітини

Гиалоплазма бактеріального організму включає наступні структури:

неорганічні речовини;
метаболіти органічного походження;
біополімери (білки, полісахариди).
Основне призначення гіалоплазми полягає в об’єднанні всіх наявних включень і забезпеченні між ними сталого хімічної взаємодії.

Внутрішньоклітинні органели прокариотов – це мікроструктурні плазматичні сполуки, відповідальні за функції життєзабезпечення і присутні практично у всіх бактеріальних клітинах. Органели поділяють на дві великі групи:

обов’язкові – мають життєво важливе значення для функціонування організму;
необов’язкові – не мають великого значення для функціонування; мікроорганізми навіть одного штаму можуть відрізнятися набором цих органел.
Обов’язкові органели
До необхідних для життєдіяльності клітини органелами відносяться:

нуклеоїд (бактеріальна хромосома) – являє собою кільцеву двухцепочная молекулу ДНК;
рибосоми (відповідають за синтез білка) – аналогічні рибосомам клітин, що мають ядро; можуть переміщатися в цитоплазмі вільно або бути пов’язаними з ЦПМ;
цитоплазматична мембрана (ЦПМ);
мезосоми – відповідають за енергетичний метаболізм і беруть участь в процесі клітинного розподілу; є результатом впячивания цитоплазматичної мембрани.
Будова бактеріальної клітини

У центральній частині простору бактерії розташовується аналог ядра еукаріотів – нуклеоїд (ДНК мікроорганізму). У разі еукаріотів ДНК розташовується тільки в ядрі, а в організмі бактерії ДНК може концентруватися в одному місці або бути розосереджена в декількох місцях (плазміди).

Іншими відмінностями хромосоми бактерії від еукаріотичних ядер є:

більш рихла упаковка;
відсутність характерних для ядра органел – ядерець, мембрани та інші;
не мають зв’язку з гистонами – основними білками.
Як аналог ядра еукаріотів, бактеріальна хромосома в питанні організації ядерної речовини є примітивною формою.

Необов’язкові органели прокариотов
Необов’язкові органели бактерій не чинять значного впливу на функціональні здатності бактеріального організму. Характерною особливістю прокариотов є прояв дисоціації, в результаті якої утворюються морфотіпи (морфовари) – штами мікроорганізмів одного виду, що мають морфологічні відмінності.

Як підсумок, в бактеріальної колонії проявляються відмінності не тільки за морфологічними ознаками, але й за фізіологічними, біохімічним, генетичним. Основні відмінності морфоваров один від одного полягають якраз у складі необов’язкових органел.

До необов’язковим органеллам відносять:

плазміди – носії генетичної інформації, аналогічні бактеріальної хромосомі, але значно меншого розміру і з можливістю присутності декількох копій в організмі;
включення, що містять поживні речовини (наприклад, волютин); можуть бути характерною особливістю конкретного виду мікроорганізму.
stroenie bacterii

Необов’язкові органели бактерій не є постійною ознакою даного виду – багато включення являють собою джерела вуглецю або енергії. При сприятливих умовах мікроорганізм формує подібний запас у внутрішньоклітинному просторі, який витрачає при настанні несприятливих умов.

Включення, що містять поживні речовини, належать до Гранулярність типом сполук. За своїм складом можуть підрозділятися на:

полісахариди – гранулеза (крохмаль), глікоген;
волютин (гранули метахроматіна) – містить поліметафосфат;
жирові краплі;
краплі сірки.
Саме включення низькомолекулярних утворень призводять до виникнення різних значень осмотичного тиску цитоплазми бактерії і зовнішнього середовища.

Речовина внутрішньоклітинного простору живої бактерії знаходиться в постійному русі (це називається циклоз), переміщаючи тим самим містяться в ньому речовини і органели.

Цитоплазми бактерій має важливе властивість – здатність до зростання і відновленню при частковому видаленні. Але, незважаючи на всі свої властивості, вона здатна функціонувати тільки в присутності ДНК – без неї цитоплазма не може існувати.

Посилання на основну публікацію