Морфологія бактерій
Всі бактерії – виключно одноклітинні організми. Деякі здатні утворювати колонії.
Розмір і форма
Розміри їх клітин коливаються в межах від 1 до 15 мкм. За формою клітин розрізняють (рис. 91):
Кулевидні – коки:
? Підпис: мікрококи – діляться в різних площинах, лежать поодиноко;
? диплококки – діляться в одній площині, утворюють пари;
? тетракоккі – діляться в двох площинах, утворюють тетради;
? стрептококи – діляться в одній площині, утворюють ланцюжки;
? стафілококи – діляться в різних площинах, утворюють скупчення, напопомінающіе грона винограду;
? сарціни – діляться в трьох площинах, утворюють пакети по 8 особин.
© Витягнуті – палички:
? бацили (паличкоподібні) – діляться в різних площинах, лежать поодиноко;
© Звиті:
? вібріони – у вигляді коми;
? спірили – мають від 4 до 6 витків;
? спірохети – довгі і тонкі покручені форми з числом витків від 6 до 15.
Крім основних, у природі зустрічаються й інші, дуже різноманітні, форми бактеріальних клітин.
Серед структур бактеріальних клітин розрізняють:
© основні структури – клітинну стінку, цитоплазматичну мембрану, цитоплазму з різними цитоплазматическими включеннями і нуклеоїд;
© тимчасові структури (є лише на певних етапах життєвого циклу) – капсула, джгутики, фимбрии, у деяких – ендоспори (рис. 92).
Капсула
У багатьох бактерій поверх клітинної стінки розташовується слизовий матрикс – капсула. Капсули утворені полісахариди. Іноді до складу капсули входять поліпептиди. Як правило, капсула виконує захисну функцію, оберігаючи клітину від дії несприятливих чинників середовища. Крім того, вона може сприяти прикреплению до субстрату і брати участь в пересуванні.
Клітинна стінка
Бактеріальна клітина укладена в щільну, жорстку клітинну стінку, на частку якої припадає від 5 до 50% сухої маси клітини.
Клітинна стінка виконує роль зовнішнього бар’єру клітини, що встановлює контакт мікроорганізму з середовищем.
Основним компонентом клітинної стінки бактерій є полісахариду – муреин. За змістом муреіна всі бактерії поділяються на дві групи: грампозитивні та грамнегативні [1].
Відомі також і форми, що не мають клітинної стінки – мікоплазми.
Цитоплазматическая мембрана
Та її похідні
Цитоплазма клітин мікроорганізмів відокремлена від клітинної стінки цитоплазматичної мембраною. Вона є основним поліфункціональним елементом клітини.
Цитоплазматическая мембрана регулює надходження поживних речовин у клітину і вихід продуктів метаболізму назовні, бере участь у метаболізмі клітин. Має типову будову: бімолекулярний шар фосфоліпідів з вбудованими білками. Білки мембрани в основному представлені структурними білками, що володіють ферментативною активністю. Зазвичай темпи зростання цитоплазматичної мембрани випереджають темпи зростання клітинної стінки. Це призводить до того, що мембрана часто утворює численні інвагінації (впячивания) різної форми – мезосоми.
Мезосоми різняться формою, розмірами, локалізацією в клітці. Найбільш просто влаштовані мають вигляд везикул (бульбашок), більш складні мають пластинчатое і трубчасту будову. Припускають, що мезосоми беруть участь у формуванні поперечної перегородки при діленні клітини. Мезосоми, пов’язані з нуклеоїдом, відіграють певну роль в реплікації ДНК і наступному розбіжності хромосом. Можливо, мезосоми забезпечують поділ клітини на окремі відособлені відсіки, створюючи тим самим сприятливі умови для протікання ферментативних процесів.
У клітинах фотосинтезуючих бактерій є внутрицитоплазматические мембранні освіти – хроматофори, що забезпечують протікання бактеріального фотосинтезу.
Цитоплазма і
Цитоплазматичні включення
Цитоплазма являє собою внутрішній вміст клітини. У цитоплазмі розрізняють:
© цитозоль – густу гомогенну частину, яка містить розчинні компоненти РНК, білки, речовини субстрату і продукти метаболізму;
© структурні елементи: рибосоми, внутрицитоплазматические включення і нуклеоїд.
Рибосоми
Рибосоми вільно лежать у цитоплазмі і не пов’язані з мембранами (як в еукаріот). Для бактерій характерні 70S-рибосоми, утворені двома субодиницями: 30S і 50S. Рибосоми бактеріальних клітин зібрані в полісоми, утворені десятками рибосом.
Цитоплазматичні включення
Бактеріальні клітини можуть мати різноманітні цитоплазматичні включення – газові вакуолі, бульбашки, що містять бактеріохлорофіл, полісахариди, відкладення сірки та інші.
Нуклеоїд
Бактерії не мають структурно оформленого ядра. Генетичний апарат бактерій називають нуклеоїдом. Він являє собою молекулу ДНК, зосереджену в обмеженому просторі цитоплазми.
Молекула ДНК має типову будову. Вона складається з двох полінуклеотидних ланцюгів, що утворюють подвійну спіраль. На відміну від еукаріот, ДНК має кільцеву структуру, а не лінійну. Молекулу ДНК бактерій ототожнюють з одного хромосомою еукаріот. Але якщо у еукаріот в хромосомах ДНК пов’язана з білками, то у бактерій ДНК комплексів з білками не утворює.
ДНК бактерій закріплена на цитоплазматичної мембрані в області мезосоми.
Клітини багатьох бактерій мають нехромосомной генетичні елементи – плазміди. Вони являють собою невеликі кільцеві молекули ДНК, здатні реплицироваться незалежно від хромосомної ДНК. Серед них розрізняють F-фактор – плазмиду, контролюючу статевий процес.
Джгутики
Серед бактерій є багато рухомих форм. Основну роль у пересуванні грають джгутики.
Джгутики бактерій тільки зовні схожі на джгутики еукаріот, будова ж їх інше. Вони мають менший діаметр і не оточені цитоплазматичної мембраною. Нитка джгутика складається з 3-11 гвинтоподібно скручених фібрил, утворених білком флажеліну. У підстави розташовується гак і парні диски, що з’єднують нитку з цитоплазматичної мембраною і клітинною стінкою. Рухаються джгутики, обертаючись в мембрані. Джгутики викликають обертальний рух клітин бактерій за годинниковою стрілкою, і вони ніби вгвинчуються в середу. Джгутик може змінювати напрямок руху. При цьому бактерія зупиняється і починає перекидатися. Число і розташування джгутиків на поверхні клітини може бути різна.
Фімбрії
Фімбрії – це тонкі ниткоподібні структури на поверхні бактеріальних клітин, що представляють собою короткі прямі порожнисті циліндри, утворені білком пилина.
Завдяки фімбрій, бактерії можуть прикріплятися до субстрату або зчіплюватися один з одним. Особливі фимбрии – статеві фимбрии, або F-пили – забезпечують обмін генетичного матеріалу між клітинами.
Ендоспори
Роген зоні, цитоплазматическая мембрана утворює впячивание, що відділяє спорогенной зону, а потім повністю оточує її, відокремлюючи від решти вмісту клітини. Утворюються захисні оболонки, що оберігають спори бактерій від дії несприятливих умов (спори багатьох бактерій витримують нагрівання
до 130 ° С, зберігають життєздатність десятки років). При настанні сприятливих умов спора проростає, і утворюється вегетативна клітина.
(2 votes, average: 4.00 out of 5)