Які органели складають структуру бактеріальної клітини?

Зміст

  • Якщо подивитися озброєним оком
  • Одноклітинні організми і бактерії: чи є суттєва різниця?
  • Зовнішній вигляд бактерії
  • А що відбувається всередині?
  • Носії чужорідної інформації як обов’язковий компонент бактерій
  • Як допомогти імунітету?

Бактерії – представники царства прокаріотів. Характерною ознакою, визначальною їх приналежність до цієї групи, є відсутність ядра і ядерної мембрани. Ультраструктура бактеріальної клітини стала доступна для вивчення тільки під електронним мікроскопом. Його висока роздільна здатність укупі з технологією отримання надтонких зрізів, іншими методами мікрохімічних досліджень і аналізів дозволили визначити внутрішню і зовнішню будову мікроорганізму. Структуру бактеріальної клітини складають обов’язкові і необов’язкові органели.

Якщо подивитися озброєним оком

Мікробіологія називає цитоплазму (її склад виключає наявність високоорганізованих органел, до яких зараховують лізосоми, апарат Гольджі, мітохондрії), нуклеоїд, цитоплазматичну мембрану (ЦПМ), рибосоми і клітинну стінку обов’язковими елементами структури бактеріальної клітини.

Варто відзначити, що для деяких видів бактерій наявність клітинної стінки необов’язкова. В домені Bacteria прийнято виділяти:

  • представників з товстою клітинною стінкою, які отримали назву грампозитивні;
  • прокариотів, у яких клітинна стінка тонка (їх класифікували як грамнегативні);
  • бактерії, які не мають клітинної стінки, – мікоплазми.

Морфологія мікроорганізмів

Одноклітинні організми і бактерії: чи є суттєва різниця?

Порівняйте під мікроскопом найпростішого і бактерію, і різниця буде очевидна. Її можна підвести під чотири основні пункти:

  1. Габарити. За розміром бактеріальні клітини набагато менше своїх візаві. Інфузорії або амеби можна як слід розглянути навіть під звичайним мікроскопом.
  2. Будова. Найпростіші мають ядро. Їх клітини першими в процесі еволюції його сформували.
  3. Спосіб харчування. Структура бактеріальних клітин дозволяє їм займатися самостійним виробленням поживних речовин. Найпростіші організми в переважній більшості змушені добувати їжу «полюванням» на тих же бактерій або найпростіших.
  4. Розмноження. Найпростіші вдосконалили обмін генетичною інформацією: в процесі злиття клітин утворюються гамети – носії збагаченого набору хромосом.

Зовнішній вигляд бактерії

Зовнішня будова бактеріальної клітини така:

  • капсула;
  • пили і фімбрії;
  • клітинна стінка;
  • джгутики.

Капсула формується шаром слизової речовини і прикриває собою клітинну стінку. Її розрізняють по товщині шару: до 0,2 мкм – мікрокапсула, понад цією цифрою – макрокапсула. Іноді вона являє собою розчинну слиз або просто слизовий шар. Капсули відрізняє один від одного і хімічний склад:

  • поліпептиди;
  • полісахариди;
  • ліпіди;
  • гетерополісахаріди і деякі інші речовини.

Капсули бактерій

Перші два типи зустрічаються найбільш часто. Капсули з хімічним складом з ліпідів характерні для туберкульозних бактерій. Незалежно від виду слизової оболонки вони виконують дві важливі функції: забезпечують захист від несприятливих умов середовища, перешкоджають механічним пошкодженям і висиханню. Остання властивість капсули пояснюється тим, що до її складу входить більше 95% води. Завдяки цьому вона є безпосереднім учасником осмосу бактеріальної клітини.

Прокаріоти, у яких є капсула, виживають і розвиваються в деяких агресивних середовищах, де бактерії без такої захисної оболонки обмежені у своїх можливостях. У патогенних мікроорганізмів її захисні функції розкриваються в повній мірі. Капсула перекриває доступ антитіл і бактеріофагів, заважаючи імунній системі боротися із захворюванням.

Джгутики – це органи пересування у формі ниток. Їх число і товщина, як і місце розташування, різні в різних бактерій.

Різновиди джгутиків

Фімбрії і пили. Кількість цих тонких (порівняно з джгутиками) структур у бактеріальної клітини коливається від декількох штук до декількох тисяч. На русі їх число ніяк не позначається. У хімічний склад ворсинок входить білок пилина. Функції зводяться до того, щоб допомогти бактерії прикріпитися до клітин рослин або грибів, іншим часткам. Відомі також пили статевого типу.

Будова клітинної стінки дозволяє їй служити щитом для бактеріальної клітини. Ще вона визначає форму мікроорганізму, бере участь у харчуванні за рахунок функції осмосу і дифузії. Компонентний склад і структура клітинної стінки бактерій мають суттєві відмінності від аналогічного елемента у рослин або тварин. Саме тому деякі лікарські препарати зруйнують її саму, але не надають згубного впливу на вищий організм.

А що відбувається всередині?

Про внутрішню структуру бактеріальної клітини можна сказати, що вона не настільки різноманітна, як у еукаріотів. У складі цитоплазми розрізняють нуклеоїд (він має замкнуту будову у вигляді кільця), рибосоми (що відповідають за синтез білків), інші включення («склади» поживних речовин чи скупчення пігментів).

Будова бактеріальної клітини

Сама цитоплазма – це щільна желеобразна система, яка утворена білками, вуглеводами, жирами, різними мінеральними сполуками і водою. Співвідношення речовин, що входять до її складу, змінюється з віком клітини або залежить від виду бактерій.

Нуклеоїд – єдина бактеріальна хромосома, її функція та ж, що і у ядра. У складі цитоплазматичної мембрани є різні біосинтетичніі окисні ферменти, вони допомагають отримувати енергію, беруть участь у біосинтезі та транспорті речовин. Вона ж бере участь і в процесі поділу.

Носії чужорідної інформації як обов’язковий компонент бактерій

У складі бактеріальної клітини присутні кілька антигенів (речовин, що несуть ознаки чужорідної генетичної інформації).

Антигенна класифікація може здійснюватися:

  • За наявності речовин в однієї, двох або більше груп мікробів (групові, типові специфічні, антигени).
  • За місцем скупчення. Так, соматичні антигени зосереджені в тілі клітини, капсульні – на її поверхні, жгутикові – в органах пересування, захисні продукуються в уражених тканинах.

Розуміння й вивчення антигенної структури допомагає розкривати сутність імунологічних реакцій і процесів, що запускаються в дію під впливом патогенних факторів.

Як допомогти імунітету?

Антибактеріальний фермент лізоцим був відкритий вже в 1922 році, але підвищений інтерес до нього пробудився тільки в останні роки. Він надає різноспрямовані дії:

  1. Допомагає іншим гідролітичним ферментам надавати бактерицидну дію, руйнувати клітинну стінку бактерій, буквально переварюючи їх.
  2. Лізоцим стимулює роботу природного імунітету.
  3. Посилює терапевтичний ефект антибіотиків.

Ефективність застосування лізоциму доведена в профілактичних і лікувальних цілях. Так його активно використовують при пневмоніях, викликаних деякими формами бактерій, опіках, лейкозах. Він робить яскраво виражений вплив на зростання грампозитивних бактерій. А ось грамнегативні представники прокариотів до властивостей лізоциму менш чутливі.

Щоб отримати діючу речовину для виробництва препарату, його виділяють з білка курячих яєць. Але лізоцим – це фермент, що міститься в організмі всіх тварин. Він присутній в слизистій оболонці ЖКТ і носоглотки, слізної рідини. Лізоцим – обов’язковий компонент слини. Цим пояснюється її антибактеріальна властивість.

Грудне молоко, яке є запорукою правильного розвитку новонародженого і підтримки його імунітету, теж відрізняється підвищеною концентрацією лізоциму, у порівнянні, наприклад, з коров’ячим. Важливо і те, що зміст ферменту не зменшується з часом годування, а навпаки, зростає через 6 місяців після народження малюка.

Підводячи підсумок, потрібно зазначити, що про структуру бактеріальної клітини було б помилково судити тільки виходячи з наявності певного числа органоїдів. Бактерії відрізняються різноманітністю не тільки у видовому плані. Крім того, вони мають суттєві відмінності від найпростіших мікроорганізмів. А все це перетворює їх вивчення в максимально виправдане і цікаве заняття.

Посилання на основну публікацію