Tutkijoiden mukaan bakteerit ovat yli 3,5 miljardia vuotta vanhoja. Ne olivat olemassa maan päällä kauan ennen hyvin organisoituneiden organismien ilmaantumista. Koska bakteeriorganismit ovat elämän alkulähteissä, ne saivat prokaryoottityypin mukaisen perusrakenteen, jolle on tunnusomaista muodostuneen ytimen ja ydinkalvon puuttuminen. Yksi niiden biologisten ominaisuuksien muodostumiseen vaikuttavista tekijöistä on bakteerien kuori (soluseinä).

Bakteeriseinä on suunniteltu suorittamaan useita perustoimintoja:

• olla bakteerin luuranko;
• anna sille tietty muoto;
• kommunikoida ulkoisen ympäristön kanssa;
• suojata ympäristötekijöiden haitallisilta vaikutuksilta;
• osallistua sellaisen bakteerisolun jakautumiseen, jolla ei ole ydintä ja ydinvaippaa;
• pitää antigeenejä ja erilaisia ​​reseptoreita pinnallaan (tyypillistä gramnegatiivisille bakteereille).

Tietyillä bakteereilla on ulompi kapseli, joka on kestävä ja ylläpitää mikro-organismin eheyttä pitkään. Tässä tapauksessa bakteerien kuori on välimuoto sytoplasman ja kapselin välillä. Joillakin bakteereilla (esim. Leuconostoc) on se erityispiirre, että ne kapseloivat useita soluja yhteen kapseliin. Tätä kutsutaan zoogeeliksi.

Kapselin kemialliselle koostumukselle on ominaista polysakkaridien ja suuren veden määrä. Kapseli voi myös antaa bakteerin kiinnittyä tiettyyn esineeseen.

Se, kuinka helposti aine tunkeutuu kuoren läpi, riippuu bakteerin sen imeytymisasteesta. Molekyyleillä, joissa on pitkäketjuisia osia ja jotka kestävät biologista hajoamista, on korkea tunkeutumistodennäköisyys.

Mikä on kuori?

Bakteerikalvo koostuu lipopolysakkarideista, proteiineista, lipoproteiineista ja teikoiinihapoista. Pääkomponentti on mureiini (peptidoglykaani).

Soluseinän paksuus voi olla erilainen ja saavuttaa 80 nm. Pinta ei ole jatkuva, siinä on halkaisijaltaan erikokoisia huokosia, joiden kautta mikrobi vastaanottaa ravinteita ja vapauttaa jätetuotteensa.

Ulkoseinän merkityksestä todistaa sen merkittävä paino - se voi vaihdella 10-50% koko bakteerin kuivamassasta. Sytoplasma voi työntyä esiin ja muuttaa bakteerin ulkoista helpotusta.

Ylhäältäpäin kuori voidaan peittää väreillä tai siihen voidaan sijoittaa flagella, joka koostuu flagelliinistä, spesifisestä proteiiniluonteisesta aineesta. Bakteerikalvoon kiinnittämistä varten flagellalla on erityiset rakenteet - litteät levyt. Bakteereja, joissa on yksi siima, kutsutaan yksisilmäisiksi, niitä, joissa on kaksi siimat, kutsutaan amfitriksiksi, niitä, joissa on nippu, kutsutaan lophotrichiksi ja niitä, joissa on useita siimoja, kutsutaan peritricheiksi. Mikro-organismeja, joilla ei ole flagellaa, kutsutaan atrichiaksi.

Soluseinässä on sisäosa, joka alkaa muodostua solukasvun päätyttyä. Toisin kuin ulompi, se koostuu paljon pienemmästä määrästä vettä ja sillä on suurempi joustavuus ja lujuus.

Mikro-organismien seinämien synteesiprosessi alkaa bakteerin sisällä. Tätä varten siinä on polysakkaridikompleksien verkosto, jotka vuorottelevat tietyssä järjestyksessä (asetyyliglukosamiini ja asetyylimuramiinihappo) ja jotka on liitetty vahvoilla peptidisidoksilla. Seinän kokoaminen suoritetaan ulkopuolella, plasmakalvolle, jossa kuori sijaitsee.

Koska bakteerilla ei ole ydintä, sillä ei ole ydinvaippaa.

Kuori on tahraamaton ohut rakenne, jota ei edes näe ilman erityistä solujen värjäystä. Tätä varten käytetään plasmolyysiä ja pimennettyä näkökenttää.

Gramin tahra

Tutkiakseen solun yksityiskohtaista rakennetta vuonna 1884 Christian Gram ehdotti erityistä menetelmää sen värjäykseen, joka myöhemmin nimettiin hänen mukaansa. Gram-värjäys jakaa kaikki mikro-organismit grampositiivisiin ja gramnegatiivisiin. Jokaisella lajilla on omat biokemialliset ja biologiset ominaisuutensa. Erilainen väritys johtuu myös soluseinän rakenteesta:

1. Gram positiivinen Bakteereilla on massiivinen kuori, joka sisältää polysakkarideja, proteiineja ja lipidejä. Se on kestävä, huokosten vähimmäiskoko, värjäämiseen käytetty maali tunkeutuu syvälle eikä käytännössä huuhtoudu pois. Tällaiset mikro-organismit saavat sinivioletin värin.
2. Gram negatiivinen bakteerisoluilla on tiettyjä eroja: niiden seinämän paksuus on pienempi, mutta kuoressa on kaksi kerrosta. Sisäkerros koostuu peptidoglykaanista, jolla on löysempi rakenne ja leveät huokoset. Gram-tahra pestään helposti pois etanolilla. Solu värjäytyy. Tulevaisuudessa tekniikka mahdollistaa kontrastisen punaisen väriaineen lisäämisen, joka värjää bakteerit punaiseksi tai vaaleanpunaiseksi.

Ihmiselle vaarattomien grampositiivisten mikrobien osuus on paljon suurempi kuin gram-negatiivisten. Tähän mennessä on luokiteltu kolme gramnegatiivisten mikro-organismien ryhmää, jotka aiheuttavat sairauksia ihmisissä:

• kokit (streptokokit ja stafylokokit);
• ei-itiöitä muodostavat muodot (korynebakteerit ja listeria);
• itiöitä muodostavat muodot (basillit, klostridit).

Periplasmisen tilan ominaisuudet

Bakteeriseinämän ja sytoplasmisen kalvon välissä on periplasminen tila, joka koostuu entsyymeistä. Tämä komponentti on pakollinen rakenne, se muodostaa 10-12 % bakteerin kuivamassasta. Jos kalvo jostain syystä tuhoutuu, solu kuolee. Geneettinen informaatio sijaitsee suoraan sytoplasmassa, ei sitä irrota siitä ydinvaipan avulla.

Riippumatta siitä, onko mikrobi grampositiivinen vai gramnegatiivinen, se on mikro-organismin osmoottinen este, orgaanisten ja epäorgaanisten molekyylien kuljettaja syvälle soluun. Periplasman tietty rooli mikro-organismin kasvussa on myös todistettu.

Työskentelen eläinlääkärinä. Pidän juhlatanssista, urheilusta ja joogasta. Pidän etusijalla henkilökohtaista kehitystä ja henkisten käytäntöjen kehittämistä. Suosikkiaiheet: eläinlääketiede, biologia, rakentaminen, korjaus, matkailu. Tabu: oikeustiede, politiikka, IT-teknologia ja tietokonepelit.

Bakteerisolun pakolliset ja valinnaiset rakenneosat, niiden tehtävät. Ero grampositiivisten ja gramnegatiivisten bakteerien soluseinän rakenteessa. Bakteerien L-muodot ja viljelemättömät muodot

Bakteerit ovat prokaryootteja ja eroavat merkittävästi kasvi- ja eläinsoluista (eukaryootit). Ne kuuluvat yksisoluisiin organismeihin ja koostuvat soluseinästä, sytoplasmisesta kalvosta, sytoplasmasta, nukleoidista (bakteerisolun pakolliset komponentit). Joillakin bakteereilla voi olla flagellaa, kapseleita, itiöitä (bakteerisolun valinnaisia ​​komponentteja).

Prokaryoottisolussa sytoplasmisen kalvon ulkopuolella olevia rakenteita kutsutaan pinnallisiksi (solun seinämä, kapseli, siima, villit).

Soluseinä on tärkeä bakteerisolun rakenneelementti, joka sijaitsee sytoplasmisen kalvon ja kapselin välissä; ei-kapselibakteereissa tämä on solun ulkokuori. Suorittaa useita toimintoja: suojaa bakteereja osmoottiselta shokilta ja muilta haitallisilta tekijöiltä, ​​määrittää niiden muodon, osallistuu aineenvaihduntaan; monissa patogeenisten bakteerien lajeissa se on myrkyllistä, sisältää pinta-antigeenejä ja sisältää myös spesifisiä reseptoreita faagien pinnalla. Bakteerin soluseinässä on huokoset, jotka osallistuvat eksotoksiinien ja muiden bakteerien eksoproteiinien kuljettamiseen.

Bakteerisolun seinämän pääkomponentti on peptidoglykaani eli mureiini (lat. murus - seinä), tukipolymeeri, jolla on verkkorakenne ja joka muodostaa bakteerisolun jäykän (kovan) ulkorungon. Peptidoglykaanilla on pääketju (runko), joka koostuu vuorottelevista N-asetyyli-M-glukosamiinin ja N-asetyylimuramiinihapon tähteistä, jotka on yhdistetty 1,4-glykosidisilla sidoksilla, identtisistä tetrapeptidisivuketjuista, jotka on kiinnittynyt N-asetyylimuramiinihappomolekyyleihin, ja lyhyestä poikittaispeptidistä ketjut, polysakkaridiketjuja yhdistävät sillat.

Tinktoriominaisuuksien mukaan kaikki bakteerit jaetaan kahteen ryhmään: grampositiivisiin ja gramnegatiivisiin. Gram-positiiviset bakteerit kiinnittävät tiukasti gentianvioletin ja jodin kompleksin, eivät muutu etanolilla eivätkä siksi havaitse ylimääräistä fuksiiniväriä, joka jää värjäytyneeksi violetiksi. Gram-negatiivisissa bakteereissa tämä kompleksi huuhtoutuu helposti pois solusta etanolilla, ja ne muuttuvat punaisiksi lisättäessä fuksiinia. Joissakin bakteereissa Gram-positiivinen värjäytys havaitaan vain aktiivisen kasvun vaiheessa. Prokaryoottien kyky värjäytyä Gram-menetelmällä tai poistaa väriä etanolilla määräytyy niiden soluseinän kemiallisen koostumuksen ja ultrarakenteen ominaispiirteiden mukaan. bakteeri klamydia trakoma

Bakteerien L-muodot ovat bakteerien fenotyyppisiä modifikaatioita tai mutantteja, jotka ovat osittain tai kokonaan menettäneet kyvyn syntetisoida soluseinän peptidoglykaania. Siten L-muodot ovat bakteereita, joiden soluseinämä on viallinen. Ne muodostuvat L-muuntavien aineiden - antibioottien (penisilliini, polymyksiini, basitrasiini, venkomysiini, streptomysiini), aminohappojen (glysiini, metioniini, leusiini jne.), lysotsyymientsyymin, ultravioletti- ja röntgensäteilyn - vaikutuksen alaisena. Toisin kuin protoplasteilla ja sferoplasteilla, L-muodoilla on suhteellisen korkea elinkelpoisuus ja selvä lisääntymiskyky. Morfologisten ja kulttuuristen ominaisuuksien suhteen ne eroavat jyrkästi alkuperäisistä bakteereista, mikä johtuu soluseinän katoamisesta ja aineenvaihduntaaktiivisuuden muutoksista. L-muotoisilla soluilla on hyvin kehittynyt intrasytoplasmisten kalvojen ja myeliinin kaltaisten rakenteiden järjestelmä. Soluseinän viasta johtuen ne ovat osmoottisesti epävakaita ja niitä voidaan viljellä vain erityisillä alustoilla, joissa on korkea osmoottinen paine; ne kulkevat bakteerisuodattimien läpi. On olemassa stabiileja ja epästabiileja bakteerien L-muotoja. Ensimmäiset ovat täysin vailla jäykkää soluseinämää; ne muuttuvat hyvin harvoin alkuperäisiksi bakteerimuodoiksi. Jälkimmäisessä voi olla soluseinän elementtejä, joissa ne osoittavat yhtäläisyyksiä sferoplastien kanssa; niiden muodostumisen aiheuttaneen tekijän puuttuessa ne palaavat alkuperäisiin soluihin.

L-muotojen muodostumisprosessia kutsutaan L-transformaatioksi tai L-induktioksi. Lähes kaikentyyppisillä bakteereilla, mukaan lukien patogeenit (luumistaudin, tuberkuloosin, listerian jne. aiheuttajat), on kyky L-transformaatioon.

L-muodoilla on suuri merkitys kroonisten toistuvien infektioiden kehittymisessä, taudinaiheuttajien kuljettamisessa, niiden pitkäaikaisessa pysymisessä kehossa. Bakteerien L-muotojen aiheuttamalle tartuntaprosessille on ominaista epätyypillisyys, taudin kesto, taudin vakavuus ja siihen on vaikea reagoida kemoterapiaan.

Kapseli on limakalvo, joka sijaitsee bakteerin soluseinän yläpuolella. Kapselin ainesosa on selvästi rajattu ympäristöstä. Kapseli ei ole bakteerisolun pakollinen rakenne: sen häviäminen ei johda bakteerin kuolemaan.

Kapselien ainesosa koostuu erittäin hydrofiilisistä miselleistä, kun taas niiden kemiallinen koostumus on hyvin monipuolinen. Useimpien prokaryoottisten kapseleiden pääkomponentit ovat homo- tai heteropolysakkarideja (Entsrobacteria jne.). Joissakin basillilajeissa kapselit on rakennettu polypeptidistä.

Kapselit varmistavat bakteerien selviytymisen, suojaamalla niitä mekaanisilta vaurioilta, kuivumiselta, faagien, myrkyllisten aineiden tartunnalta ja patogeenisissä muodoissa - makro-organismin suojaavien voimien vaikutuksesta: kapseloidut solut fagosytoituvat huonosti. Joissakin bakteereissa, mukaan lukien patogeeniset, se edistää solujen kiinnittymistä substraattiin.

Flagellat ovat bakteerien liikkuvia organelleja, joita edustavat ohuet, pitkät, rihmamaiset proteiiniluonteiset rakenteet.

Siima koostuu kolmesta osasta: spiraalifilamentti, koukku ja perusrunko. Koukku - kaareva proteiinisylinteri, joka toimii joustavana linkkinä tyvirungon ja siimakalvon jäykän filamentin välillä. Perusrunko on monimutkainen rakenne, joka koostuu keskitangosta (akselista) ja renkaista.

Flagellat eivät ole bakteerisolun elintärkeitä rakenteita: bakteereissa on vaihevaihteluita, kun ne ovat läsnä yhdessä solun kehitysvaiheessa ja puuttuvat toisessa.

Siipien määrä ja niiden sijaintipaikat eri lajien bakteereissa eivät ole samat, mutta ne ovat stabiileja yhdelle lajille. Tästä riippuen erotetaan seuraavat flagelloitujen bakteerien ryhmät: moiotrichous - bakteerit, joissa on yksi polaarinen siima; amphitrichous - bakteerit, joissa on kaksi polaarista siipiä tai joiden molemmissa päissä on nippu siipiä; lophotrichous - bakteerit, joilla on siimakimppu solun toisessa päässä; peritrichous - bakteerit, joissa on monia flagellaja, jotka sijaitsevat solun sivuilla tai koko sen pinnalla. Bakteereja, joilla ei ole siimat, kutsutaan atrichiaksi.

Liikkumiseliminä flagellat ovat tyypillisiä kelluville sauvamaisille ja mutkaisille bakteerimuodoille, ja niitä esiintyy vain yksittäistapauksissa kokkeissa. Ne tarjoavat tehokkaan liikkeen nestemäisessä väliaineessa ja hitaamman liikkeen kiinteiden alustojen pinnalla.

Pili (fimbria, villi) - suorat, ohuet, ontot proteiinisylinterit, jotka ulottuvat bakteerisolun pinnasta. Niitä muodostaa spesifinen proteiini - piliini, ne ovat peräisin sytoplasmisesta kalvosta, niitä löytyy bakteerien liikkuvista ja liikkumattomista muodoista ja ne näkyvät vain elektronimikroskoopissa. Solun pinnalla voi olla 1-2, 50-400 tai enemmän piliä useisiin tuhansiin.

Pilusia on kaksi luokkaa: seksuaalinen (sekspili) ja yleistyyppinen pili, joita kutsutaan useammin fimbriaiksi. Samalla bakteerilla voi olla eri luonteisia pilejä. Sukupuolipilukset syntyvät bakteerien pinnalle konjugaatioprosessissa ja toimivat organelleina, joiden kautta geneettinen materiaali (DNA) siirtyy luovuttajalta vastaanottajalle.

Pili osallistuu bakteerien kiinnittymiseen agglomeraatteihin, mikrobien kiinnittymiseen erilaisiin substraatteihin, mukaan lukien solut (adhesiivinen toiminta), metaboliittien kuljettamiseen ja myös kalvojen muodostumiseen nestemäisten väliaineiden pinnalle; aiheuttaa punasolujen agglutinaation.

Sytoplasmakalvo (plasmolemma) on bakteerisolujen puoliläpäisevä lipoproteiinirakenne, joka erottaa sytoplasman soluseinästä. Se on solun olennainen polyfunktionaalinen komponentti. Sytoplasmisen kalvon tuhoutuminen johtaa bakteerisolun kuolemaan.

Sytoplasminen kalvo on kemiallisesti proteiini-lipidikompleksi, joka koostuu proteiineista ja lipideistä. Suurin osa kalvon lipideistä on fosfolipidit. Se on rakennettu kahdesta monomolekulaarisesta proteiinikerroksesta, joiden välissä on lipidikerros, joka koostuu kahdesta rivistä oikein suunnattuja lipidimolekyylejä.

Sytoplasminen kalvo toimii solun osmoottisena esteenä, ohjaa ravinteiden pääsyä soluun ja aineenvaihduntatuotteiden vapautumista ulos, se sisältää substraattispesifisiä permeaasientsyymejä, jotka siirtävät aktiivisesti selektiivisesti orgaanisia ja epäorgaanisia molekyylejä.

Solujen kasvuprosessissa sytoplasminen kalvo muodostaa lukuisia invaginaatteja, jotka muodostavat kalvon intrasytoplasmiset rakenteet. Kalvon paikallisia invaginaatteja kutsutaan mesosomeiksi. Nämä rakenteet ilmentyvät hyvin grampositiivisissa bakteereissa, huonommin - gram-negatiivisissa ja huonosti - riketsioissa ja mykoplasmoissa.

Mesosomit, kuten sytoplasminen kalvo, ovat bakteerien hengitystoiminnan keskuksia, joten niitä kutsutaan joskus mitokondrioiden analogeiksi. Mesosomien merkitystä ei kuitenkaan ole vielä lopullisesti selvitetty. Ne lisäävät kalvojen työpintaa, ehkä ne suorittavat vain rakenteellista tehtävää jakaen bakteerisolun suhteellisen erillisiin osastoihin, mikä luo suotuisammat olosuhteet entsymaattisten prosessien esiintymiselle. Patogeenisissa bakteereissa ne kuljettavat eksotoksiinien proteiinimolekyylejä.

Sytoplasma - bakteerisolun sisältö, jota rajaa sytoplasminen kalvo. Se koostuu sytosolista - homogeenisesta fraktiosta, joka sisältää liukoisia RNA-komponentteja, substraattiaineita, entsyymejä, aineenvaihduntatuotteita ja rakenneosia - ribosomeja, solunsisäisiä kalvoja, sulkeumia ja nukleoidia.

Ribosomit ovat organelleja, jotka suorittavat proteiinisynteesiä. Ne koostuvat proteiinista ja RNA:sta, jotka on yhdistetty kompleksiksi vety- ja hydrofobisilla sidoksilla.

Bakteerien sytoplasmassa havaitaan erityyppisiä sulkeumia. Ne voivat olla kiinteitä, nestemäisiä tai kaasumaisia, proteiinimaisen kalvon kanssa tai ilman, ja niitä esiintyy ajoittain. Merkittävä osa niistä on vararavinteita ja solujen aineenvaihdunnan tuotteita. Vararavinteita ovat: polysakkaridit, lipidit, polyfosfaatit, rikkikertymät jne. Polysakkaridiluonteisista inkluusioista löytyy useammin glykogeenia ja tärkkelyksen kaltaista ainetta granulosaa, jotka toimivat hiilen ja energiamateriaalin lähteenä. Lipidit kerääntyvät soluihin rasvarakeiden ja pisaroiden muodossa. Mykobakteerit keräävät vahoja vara-aineiksi. Joidenkin spirillan ja toisten solut sisältävät polyfosfaattien muodostamia volutiinirakeita. Niille on ominaista metakromia: toluidiinisininen ja metyleenisininen värjäävät ne purppuranpunaisiksi. Volutin-rakeet toimivat fosfaattivarastojen roolissa. Kalvolla ympäröityihin sulkeutumiin kuuluu myös kaasuvakuoleja eli aerosomeja, ne vähentävät solujen ominaismassaa ja niitä löytyy vesieliöistä.

Nukleoidi on prokaryoottien ydin. Se koostuu yhdestä kaksijuosteisesta DNA-juosteesta, joka on suljettu renkaaseen, jota pidetään yhtenä bakteerikromosomina tai genoforina.

Prokaryoottien nukleoidia ei rajoita muusta solusta kalvo - siitä puuttuu tumakalvo.

Nukleoidirakenteet sisältävät RNA-polymeraasin, emäksiset proteiinit ja ei histoneja; kromosomi on kiinnittynyt sytoplasmiseen kalvoon ja grampositiivisissa bakteereissa - mesosomiin. Nukleoidissa ei ole mitoottista laitteistoa, ja tytärytimien hajaantumisen varmistaa sytoplasmisen kalvon kasvu.

Bakteeriydin on erilaistunut rakenne. Solun kehitysvaiheesta riippuen nukleoidi voi olla erillinen (epäjatkuva) ja koostua erillisistä fragmenteista. Tämä johtuu siitä, että bakteerisolun jakautuminen ajoissa tapahtuu DNA-molekyylin replikaatiosyklin päättymisen ja tytärkromosomien muodostumisen jälkeen.

Nukleoidi sisältää suurimman osan bakteerisolun geneettisestä tiedosta.

Nukleoidin lisäksi monien bakteerien soluista on löydetty ekstrakromosomaalisia geneettisiä elementtejä - plasmideja, joita edustavat pienet pyöreät DNA-molekyylit, jotka kykenevät replikoitumaan itsenäisesti.

Jotkut bakteerit pystyvät muodostamaan itiöitä aktiivisen kasvukauden lopussa. Tätä edeltää ympäristön ravinteiden ehtyminen, pH:n muutos ja myrkyllisten aineenvaihduntatuotteiden kerääntyminen.

Kemiallisen koostumuksen mukaan ero itiöiden ja kasvullisten solujen välillä on vain kemiallisten yhdisteiden kvantitatiivisessa pitoisuudessa. Itiöt sisältävät vähemmän vettä ja enemmän lipidejä.

Itiötilassa mikro-organismit ovat metabolisesti inaktiivisia, kestävät korkeita lämpötiloja (140–150 °C), altistumista kemiallisille desinfiointiaineille ja säilyvät ympäristössä pitkään. Korkean lämpötilan kestävyys liittyy erittäin alhaiseen vesipitoisuuteen ja korkeaan dipikoliinihappopitoisuuteen. Ihmisten ja eläinten kehossa itiöt itävät vegetatiivisiksi soluiksi. Itiöt värjätään erityisellä menetelmällä, joka sisältää itiöiden esilämmityksen sekä altistuksen väkevälle väriaineliuokselle korkeissa lämpötiloissa.

Monilla gramnegatiivisilla bakteerilajeilla, mukaan lukien patogeeniset (Shigella, Salmonella, Vibrio cholerae jne.), on erityinen adaptiivinen, geneettisesti säädelty tila, fysiologisesti vastaava kuin kysta, johon ne voivat siirtyä epäsuotuisten olosuhteiden vaikutuksesta ja jäädä. elinkelpoinen jopa useita vuosia. Tämän tilan pääpiirre on, että tällaiset bakteerit eivät lisäänty, eivätkä siksi muodosta pesäkkeitä tiheässä ravintoalustassa. Tällaisia ​​lisääntymättömiä, mutta elinkykyisiä soluja kutsutaan ei-viljeltävissä oleviksi bakteerimuodoiksi (NFB). Viljelemättömässä tilassa olevilla NFB-soluilla on aktiiviset aineenvaihduntajärjestelmät, mukaan lukien järjestelmät elektronien siirtoon, proteiinien ja nukleiinihappojen biosynteesiin, ja ne säilyttävät virulenssin. Niiden solukalvo on viskoosimpi, solut ovat yleensä kokkien muodossa, niiden koko on huomattavasti pienempi. NFB:llä on korkeampi vastustuskyky ympäristössä, ja siksi ne voivat selviytyä siinä pitkään (esimerkiksi Vibrio cholerae likaisessa vesistössä) säilyttäen tietyn alueen (vesimuodostuman) endeemisen tilan.

NFB:n havaitsemiseen käytetään molekyyligeneettisiä menetelmiä (DNA--DNA-hybridisaatio, CPR) sekä yksinkertaisempaa menetelmää elävien solujen suoraan laskemiseen.

Näihin tarkoituksiin voidaan käyttää myös sytokemiallisia menetelmiä (formatsaanin muodostuminen) tai mikroautoradiografiaa. Geneettiset mekanismit, jotka ovat vastuussa bakteerien siirtymisestä NS:ään ja niiden palautumisesta siitä, eivät ole selvillä.

Bakteerisolun rakenteen tutkimiseen käytetään valomikroskoopin ohella elektronimikroskooppisia ja mikrokemiallisia tutkimuksia bakteerisolun ultrarakenteen määrittämiseen.

Bakteerisolu (kuva 5) koostuu seuraavista osista: kolmikerroksisesta kalvosta, sytoplasmasta, jossa on erilaisia ​​sulkeumia, ja ydinaineesta (nukleoidi). Muita rakenteellisia muodostumia ovat kapselit, itiöt, flagellat, pilit.

Riisi. 5. Kaavamainen esitys bakteerisolun rakenteesta. 1 - kuori; 2 - limakalvokerros; 3 - soluseinä; 4 - sytoplasminen kalvo; 5 - sytoplasma; 6 - ribosomi; 7 - polysomi; 8 - sulkeumat; 9 - nukleoidi; 10 - flagellum; 11 - juominen

kuori Solu koostuu uloimmasta limakalvokerroksesta, soluseinästä ja sytoplasmisesta kalvosta.

Limamainen kapselikerros on solun ulkopuolella ja suorittaa suojaavan toiminnon.

Soluseinä on yksi solun päärakenneosista, joka säilyttää muotonsa ja erottaa solun ympäristöstä. Tärkeä soluseinän ominaisuus on selektiivinen läpäisevyys, joka varmistaa välttämättömien ravintoaineiden (aminohapot, hiilihydraatit jne.) tunkeutumisen soluun ja aineenvaihduntatuotteiden poistumisen solusta. Soluseinä ylläpitää jatkuvaa osmoottista painetta solun sisällä. Seinän lujuuden antaa mureiini, polysakkaridiluonteinen aine. Jotkut aineet, kuten lysotsyymi, tuhoavat soluseinän.

Bakteereja, joista puuttuu soluseinä, kutsutaan protoplasteiksi. Ne säilyttävät kyvyn hengittää, jakaa, syntetisoida entsyymejä; ulkoisten tekijöiden vaikutuksille: mekaaniset vauriot, osmoottinen paine, ilmastus jne. Protoplastit voidaan säilyttää vain hypertonisissa liuoksissa.

Bakteereja, joiden soluseinät ovat osittain tuhoutuneet, kutsutaan sferoplasteiksi. Jos tukahdutat soluseinän synteesin penisilliinillä, muodostuu L-muotoja, jotka kaikentyyppisissä bakteereissa ovat pallomaisia ​​suuria ja pieniä soluja, joissa on vakuoleja.

Sytoplasminen kalvo kiinnittyy tiukasti soluseinään sisältäpäin. Se on hyvin ohut (8-10 nm) ja koostuu proteiineista ja fosfolipideistä. Tämä on puoliläpäisevä rajakerros, jonka läpi solu ravitaan. Kalvo sisältää permeaasientsyymejä, jotka kuljettavat aktiivisesti aineita, ja hengitysentsyymejä. Sytoplasminen kalvo muodostaa mesosomeja, jotka osallistuvat solun jakautumiseen. Kun solu asetetaan hypertoniseen liuokseen, kalvo voi irrota soluseinästä.

Sytoplasma- bakteerisolun sisäosa. Se on kolloidinen järjestelmä, joka koostuu vedestä, proteiineista, hiilihydraateista, lipideistä ja erilaisista mineraalisuoloista. Sytoplasman kemiallinen koostumus ja konsistenssi muuttuvat solun iän ja ympäristöolosuhteiden mukaan. Sytoplasma sisältää ydinaineen, ribosomeja ja erilaisia ​​sulkeumia.

Nukleoidi, solun ydinaine, sen perinnöllinen laite. Prokaryoottien ydinaineella, toisin kuin eukaryootilla, ei ole omaa kalvoa. Kypsän solun nukleoidi on DNA:n kaksoisjuoste, joka on kiertynyt renkaaksi. DNA-molekyyli koodaa solun geneettistä tietoa. Geneettisen terminologian mukaan ydinainetta kutsutaan genoforiksi tai genomiksi.

Ribosomit sijaitsevat solun sytoplasmassa ja suorittavat proteiinisynteesiä. Ribosomi sisältää 60 % RNA:ta ja 40 % proteiinia. Ribosomien määrä solussa saavuttaa 10 000. Yhdessä ribosomit muodostavat polysomeja.

Sulkeumat - rakeet, jotka sisältävät erilaisia ​​​​vararavinteita: tärkkelystä, glykogeenia, rasvaa, volutiinia. Ne sijaitsevat sytoplasmassa.

Bakteerisolut muodostavat elämänprosessissa suojaavia organelleja - kapseleita ja itiöitä.

Kapseli- ulompi tiivistetty limakalvo, joka on soluseinän vieressä. Tämä on suojaava elin, joka esiintyy joissakin bakteereissa, kun ne tulevat ihmisten ja eläinten kehoon. Kapseli suojaa mikro-organismia kehon suojaavilta tekijöiltä (keuhkokuumeen ja pernaruton aiheuttajilta). Joillakin mikro-organismeilla on pysyvä kapseli (Klebsiella).

kiistaa löytyy vain sauvan muotoisista bakteereista. Ne muodostuvat, kun mikro-organismi joutuu epäsuotuisiin ympäristöolosuhteisiin (korkeat lämpötilat, kuivuminen, pH:n muutokset, ravinteiden määrän väheneminen ympäristössä jne.). Itiöt sijaitsevat bakteerisolun sisällä ja edustavat sytoplasman tiivistettyä aluetta, jossa on nukleoidi, joka on pukeutunut omaan tiheään kuoreen. Kemiallisesti ne eroavat vegetatiivisista soluista pienessä määrässä vettä, lisääntyneessä lipidien ja kalsiumsuolan pitoisuudessa, mikä edistää itiöiden korkeaa vastustuskykyä. Itiöinti tapahtuu 18-20 tunnin kuluessa; kun mikro-organismi joutuu suotuisiin olosuhteisiin, itiöt itävät vegetatiiviseen muotoon 4-5 tunnissa. Bakteerisolussa muodostuu vain yksi itiö, joten itiöt eivät ole lisääntymiselimiä, vaan ne auttavat selviytymään haitallisista olosuhteissa.

Itiöitä muodostavia aerobisia bakteereja kutsutaan basilleiksi ja anaerobisia bakteereja kutsutaan klostridioiksi.

Itiöt eroavat muodoltaan, koosta ja sijainniltaan solussa. Ne voivat sijaita keskeisesti, subterminaalisesti ja terminaalisesti (kuva 6). Pernaruton aiheuttajassa itiö sijaitsee keskellä, sen koko ei ylitä solun halkaisijaa. Botulismin aiheuttajan itiöt sijaitsevat lähempänä solun päätä - subterminaalisesti ja ylittävät solun leveyden. Tetanuksen aiheuttajassa pyöreä itiö sijaitsee solun päässä - terminaalisesti ja ylittää merkittävästi solun leveyden.

Flagella- sauvan muotoisille bakteereille ominaiset liikeelimet. Nämä ovat ohuita filamenttifibrillejä, jotka koostuvat proteiinista - flagelliinistä. Niiden pituus ylittää merkittävästi bakteerisolun pituuden. Flagellat ulottuvat sytoplasmassa sijaitsevasta tyvikappaleesta ja poistuvat solun pintaan. Niiden läsnäolo voidaan havaita määrittämällä solujen liikkuvuus mikroskoopilla, puolinestemäisessä ravintoalustassa tai värjäämällä erityisillä menetelmillä. Siipien ultrarakennetta tutkittiin elektronimikroskoopilla. Siipien sijainnin mukaan bakteerit on jaettu ryhmiin (katso kuva 6): monotrichous - yksi siima (koleran aiheuttaja); amfitrikas - jossa on nippuja tai yksittäinen siima solun molemmissa päissä (spirilla); lophotrichous - solun toisessa päässä on siimakimppu (ulosteen alkalinen muodostaja); peritrichous - flagellat sijaitsevat koko solun pinnalla (suolibakteerit). Bakteerien liikkumisnopeus riippuu siipien lukumäärästä ja sijainnista (aktiivisimpia ovat monotrichous), bakteerien iästä ja ympäristötekijöiden vaikutuksesta.

Riisi. 6. Vaihtoehdot itiöiden ja siimojen sijainnista bakteereissa. I - riita-asiat: 1 - keskeinen; 2 - alipääte; 3 - pääte; II - flagella: 1 - yksivärinen; 2 - amfitriksit; 3 - lophotrichous; 4 - peritrichous

Pili tai fimbriae- Villit sijaitsevat bakteerisolujen pinnalla. Ne ovat lyhyempiä ja ohuempia kuin flagella ja niillä on myös spiraalimainen rakenne. Koostuu proteiinin juomisesta - pilinistä. Jotkut pilit (niitä on useita satoja) kiinnittävät bakteereja eläin- ja ihmissoluihin, kun taas toiset (yksittäiset) liittyvät geneettisen materiaalin siirtoon solusta soluun.

Mykoplasmat

Mykoplasmat ovat soluja, joilla ei ole soluseinää, mutta joita ympäröi kolmikerroksinen lipoproteiinisytoplasminen kalvo. Mykoplasmat voivat olla pallomaisia, soikeita, lankojen ja tähtien muodossa. Bergin luokituksen mukaiset mykoplasmat erotetaan omaan ryhmään. Tällä hetkellä nämä mikro-organismit saavat yhä enemmän huomiota tulehdussairauksien aiheuttajina. Niiden koot ovat erilaisia: muutamasta mikrometristä 125-150 nm:iin. Pienet mykoplasmat kulkevat bakteerisuodattimien läpi ja niitä kutsutaan suodatettaviksi muodoiksi.

Spirochetes

Spirokeetit (katso kuva 52) (latinasta speira - mutka, chaite - hiukset) - ohuita, kiertyneitä, liikkuvia yksisoluisia organismeja, joiden pituus on 5 - 500 mikronia ja leveys 0,3 - 0,75 mikronia. Yksinkertaisimmillaan ne yhdistetään liikemenetelmällä lyhentämällä sisäistä aksiaalista lankaa, joka koostuu fibrillinipusta. Spirokeettien liikkeen luonne on erilainen: translaatio, rotaatio, taivutus, aaltoileva. Muu solurakenne on tyypillistä bakteereille. Jotkut spirokeetit värjäytyvät heikosti aniliiniväreillä. Spiroketit jaetaan suvuihin lankakiharoiden lukumäärän ja muodon sekä sen pään mukaan. Luonnossa ja ihmiskehossa yleisten saprofyyttisten muotojen lisäksi spirokeettien joukossa on patogeenejä - kupan ja muiden sairauksien aiheuttajia.

Rickettsia

Virukset

Viruksista erotetaan faagiryhmä (latinan sanasta phagos - syöminen), jotka aiheuttavat mikro-organismisolujen hajoamista (tuhoamista). Vaikka faagit säilyttävät viruksille ominaiset ominaisuudet ja koostumuksen, ne eroavat virionin rakenteesta (katso luku 8). Ne eivät aiheuta tauteja ihmisille tai eläimille.

testikysymykset

1. Kerro meille mikro-organismien luokittelusta.

2. Mitkä ovat prokaryoottien valtakunnan edustajien pääominaisuudet.

3. Luettele ja luonnehdi bakteerien päämuodot.

4. Nimeä solun tärkeimmät organellit ja niiden tarkoitus.

5. Anna lyhyt kuvaus bakteerien ja virusten pääryhmistä.

Mikrobiologia: luentomuistiinpanot Tkachenko Ksenia Viktorovna

1. Bakteerisolun rakenteelliset ominaisuudet. Tärkeimmät organellit ja niiden tehtävät

Erot bakteerien ja muiden solujen välillä

1. Bakteerit ovat prokaryootteja, eli niillä ei ole erillistä ydintä.

2. Bakteerien soluseinä sisältää erityistä peptidoglykaania - mureiinia.

3. Bakteerisolussa ei ole Golgin laitetta, endoplasmista verkkokalvoa tai mitokondrioita.

4. Mitokondrioiden roolia suorittavat mesosomit - sytoplasmisen kalvon invaginaatiot.

5. Bakteerisolussa on monia ribosomeja.

6. Bakteereilla voi olla erityisiä liikeorganelleja - flagellaa.

7. Bakteerien koot vaihtelevat välillä 0,3-0,5 - 5-10 mikronia.

Solujen muodon mukaan bakteerit jaetaan kokkiin, sauvoihin ja kierteisiin.

Bakteerisolussa on:

1) tärkeimmät organellit:

a) nukleoidi;

b) sytoplasma;

c) ribosomit;

d) sytoplasminen kalvo;

e) soluseinä;

2) muut organellit:

b) kapselit;

c) villi;

d) flagella.

Sytoplasma on monimutkainen kolloidinen järjestelmä, joka koostuu vedestä (75%), mineraaliyhdisteistä, proteiineista, RNA:sta ja DNA:sta, jotka ovat osa nukleoidiorganelleja, ribosomeja, mesosomeja ja sulkeumia.

Nukleoidi on ydinaine, joka on dispergoitunut solun sytoplasmaan. Sillä ei ole ydinkalvoa tai nukleoleja. Se sisältää DNA:ta, jota edustaa kaksijuosteinen heliksi. Yleensä suljettu renkaaseen ja kiinnittynyt sytoplasmiseen kalvoon. Sisältää noin 60 miljoonaa emäsparia. Se on puhdasta DNA:ta, se ei sisällä histoniproteiineja. Niiden suojaava tehtävä suoritetaan metyloiduilla typpipitoisilla emäksillä. Nukleoidi koodaa geneettistä perusinformaatiota eli solugenomia.

Nukleoidin ohella sytoplasma voi sisältää autonomisia pyöreitä DNA-molekyylejä, joilla on pienempi molekyylipaino - plasmideja. Ne myös koodaavat perinnöllistä tietoa, mutta se ei ole elintärkeää bakteerisolulle.

Ribosomit ovat 20 nm:n kokoisia, jotka koostuvat kahdesta alayksiköstä - 30 S ja 50 S. Ribosomit ovat vastuussa proteiinisynteesistä. Ennen proteiinisynteesin alkamista nämä alayksiköt yhdistyvät yhdeksi - 70 S:ksi. Toisin kuin eukaryoottisolut, bakteerien ribosomeja ei yhdistetä endoplasmiseen retikulumiin.

Mesosomit ovat sytoplasmisen kalvon johdannaisia. Mesosomit voivat olla samankeskisten kalvojen, rakkuloiden, tubulusten muodossa, silmukan muodossa. Mesosomit liittyvät nukleoidiin. Ne osallistuvat solujen jakautumiseen ja itiöiden muodostukseen.

Inkluusiot ovat mikro-organismien aineenvaihduntatuotteita, jotka sijaitsevat niiden sytoplasmassa ja joita käytetään vararavintoaineina. Näitä ovat glykogeenin, tärkkelyksen, rikin, polyfosfaatin (volutiinin) sulkeumat jne.

Tämä teksti on johdantokappale. Kirjailijan kirjasta

Bakteerisolujen anatomia Edellisessä luvussa esittelimme bakteerisolujen kolme päätyyppiä. Jotkut niistä ovat pallomaisia, toiset tikkuja tai sylintereitä ja toiset ovat kuin spiraalia. Mikä on ulkoinen ja sisäinen rakenne

Kirjailijan kirjasta

ORGANISMIEN SOLURAKENNE SOLURAKE. LAITTEET SOUN RAKENTEEN TUTKIMUKSEN TUTKIMUKSIIN 1. Valitse yksi oikea vastaus Solu on: A. Pienin hiukkanen kaikista elävistä olennoista. Elävän kasvin pienin hiukkanen B. Osa kasvista G. Keinotekoisesti luotu yksikkö

Kirjailijan kirjasta

KINGDOM OF BAKTERIA JA SIIENI RAKENNE JA ELÄMÄTOIMINTA. ROOLI LUONNOSSA JA IHMISELÄMÄSSÄ 1. Etsi pari. Muodosta loogiset parit kirjoittamalla digitaalisia merkintöjä vastaavat kirjainmerkit.I. Cocky II. Bacilli III. Vibrio IV. Spirilla A.

Kirjailijan kirjasta

§ 30. Sammakkoeläinten hermoston rakenteen piirteet Sammakkoeläinten hermostossa on paljon yhtäläisyyksiä kalojen kanssa, mutta siinä on myös useita piirteitä. Hännät ja pyrstöttömät sammakkoeläimet hankkivat raajoja, mikä johti muutokseen selkäytimen organisaatiossa. Selkäydin

Kirjailijan kirjasta

§ 42. Lintujen rakenteen morfologiset piirteet Biologinen monimuotoisuus, erilaisten ravintojen käyttö ja kaikkien enemmän tai vähemmän asumiskelpoisten alueiden kehittyminen näyttävät lintujen suurelta evoluution menestykseltä. Paradoksaalisesti nämä edut olivat

Kirjailijan kirjasta

3. Bakteerisolujen aineenvaihdunta Bakteerien aineenvaihdunnan ominaisuudet: 1) käytettyjen substraattien monimuotoisuus 2) aineenvaihduntaprosessien intensiteetti 3) kaikkien aineenvaihduntaprosessien suuntaus lisääntymisprosessien varmistamiseksi.

Kirjailijan kirjasta

Koiran hermoston rakenteen ominaispiirteet Koiran aivot ovat pyöreät ja lyhyet, ja niissä on vähän selkeästi määriteltyjä käänteitä, erirotuisilla koirilla ne eroavat muodoltaan ja painoltaan. Välilihaksen mastoidirunko sisältää kaksi tuberkuloosia. pyramidit

Kirjailijan kirjasta

5.3.1 Ajatus mitokondrioiden ja kloroplastien muodostumisesta bakteerisolun ja varhaisen eukaryootin symbioosissa Maapallolle luotiin noin 2 miljardia vuotta sitten kriittinen tilanne elämän jatkokehityksen kannalta. Fotosynteettiset bakteerit lisääntyvät ja muuttuvat

Kirjailijan kirjasta

5.2. Biosfäärin päätehtävät Biosfääri sisältää aineita, jotka eroavat toisistaan ​​monella tapaa: luonnonaineet, elävä aine, biogeeninen aine, inertti aine, bioinertti aine, orgaaninen aine, biologisesti aktiivinen

Bakteerisolun yleinen rakenne on esitetty kuvassa 2. Bakteerisolun sisäinen organisaatio on monimutkainen. Jokaisella systemaattisella mikro-organismiryhmällä on omat erityiset rakenteelliset piirteensä.

Soluseinän. Bakteerisolu on peitetty tiheällä kalvolla. Tätä pintakerrosta, joka sijaitsee sytoplasmisen kalvon ulkopuolella, kutsutaan soluseinämäksi (Kuva 2, 14). Seinä suorittaa suoja- ja tukitoimintoja ja antaa solulle myös pysyvän, tunnusomaisen muodon (esimerkiksi sauvan tai kokin muodon) ja on solun ulkorunko. Tämä tiheä kuori tekee bakteereista sukua kasvisoluille, mikä erottaa ne eläinsoluista, joissa on pehmeä kuori. Bakteerisolun sisällä osmoottinen paine on useita kertoja ja joskus kymmeniä kertoja suurempi kuin ulkoisessa ympäristössä. Siksi solu repeytyisi nopeasti, ellei sitä suojaisi niin tiheä, jäykkä rakenne kuin soluseinä.

Soluseinän paksuus on 0,01-0,04 µm. Se on 10-50 % bakteerien kuivamassasta. Materiaalin määrä, josta soluseinä rakennetaan, muuttuu bakteerien kasvun aikana ja yleensä kasvaa iän myötä.

Mureiini (glykopeptidi, mukopeptidi) on seinämien päärakennekomponentti, niiden jäykän rakenteen perusta lähes kaikissa tähän mennessä tutkituissa bakteereissa. Tämä on monimutkaisen rakenteen omaava orgaaninen yhdiste, joka sisältää typpeä kuljettavia sokereita - aminosokereita ja 4-5 aminohappoa. Lisäksi soluseinien aminohapoilla on epätavallinen muoto (D-stereoisomeerit), jota luonnossa esiintyy harvoin.

,
,

Soluseinän osat, sen komponentit, muodostavat monimutkaisen vahvan rakenteen (kuvat 3, 4 ja 5).

Käyttämällä värjäysmenetelmää, jonka Christian Gram ehdotti ensimmäisen kerran vuonna 1884, bakteerit voidaan jakaa kahteen ryhmään: grampositiivinen ja gram negatiivinen. Gram-positiiviset organismit pystyvät sitomaan tiettyjä aniliinivärejä, kuten kristalliviolettia, ja säilyttämään jodi-värikompleksin jodilla ja sitten alkoholilla (tai asetonilla) käsittelyn jälkeen. Samat bakteerit, joissa tämä kompleksi tuhoutuu etyylialkoholin vaikutuksesta (solujen väri muuttuu), ovat gramnegatiivisia.

Grampositiivisten ja gramnegatiivisten bakteerien soluseinien kemiallinen koostumus on erilainen.

Gram-positiivisissa bakteereissa soluseinämiin kuuluvat mukopeptidien lisäksi polysakkaridit (kompleksit, suurimolekyyliset sokerit), teikoiinihapot (koostumukseltaan ja rakenteeltaan monimutkaisia, sokereista, alkoholeista, aminohapoista ja fosforihaposta koostuvia yhdisteitä). Polysakkaridit ja teikoiinihapot liittyvät seinien runkoon - mureiiniin. Emme vielä tiedä, minkä rakenteen nämä grampositiivisten bakteerien soluseinän osat muodostavat. Elektronisten valokuvien avulla grampositiivisten bakteerien seinistä ei löytynyt ohuita leikkeitä (kerrostusta). Todennäköisesti kaikki nämä aineet liittyvät hyvin läheisesti toisiinsa.

Gram-negatiivisten bakteerien seinämät ovat kemiallisesti monimutkaisempia, ne sisältävät huomattavan määrän proteiineihin ja sokereihin liittyviä lipidejä (rasvoja) monimutkaisissa komplekseissa - lipoproteiineissa ja lipopolysakkarideissa. Gram-negatiivisten bakteerien soluseinissä on yleensä vähemmän mureiinia kuin gram-positiivisissa. Gram-negatiivisten bakteerien seinämärakenne on myös monimutkaisempi. Elektronimikroskoopilla havaittiin, että näiden bakteerien seinämät ovat monikerroksisia (kuva 6).

Sisäkerros on mureiinia. Sen yläpuolella on leveämpi kerros löyhästi pakattuja proteiinimolekyylejä. Tämä kerros vuorostaan ​​peittyy lipopolysakkaridikerroksella. Yläkerros koostuu lipoproteiineista.

Soluseinä on läpäisevä: sen kautta ravinteet kulkeutuvat vapaasti soluun ja aineenvaihduntatuotteita vapautuu ympäristöön. Suuret molekyylit, joilla on korkea molekyylipaino, eivät kulje kuoren läpi.

Kapseli. Monien bakteerien soluseinää ympäröi ylhäältä limakalvokerros - kapseli (kuva 7). Kapselin paksuus voi olla monta kertaa suurempi kuin itse kennon halkaisija, ja joskus se on niin ohut, että se voidaan nähdä vain elektronimikroskoopin - mikrokapselin - läpi.

Kapseli ei ole pakollinen osa solua, se muodostuu riippuen olosuhteista, joissa bakteerit pääsevät sisään. Se toimii solun suojapeitteenä ja osallistuu veden vaihtoon ja suojaa solua kuivumiselta.

Kemiallisen koostumuksen mukaan kapselit ovat useimmiten polysakkarideja. Joskus ne koostuvat glykoproteiineista (sokereiden ja proteiinien monimutkaisista komplekseista) ja polypeptideistä (Bacillus-suku), harvoissa tapauksissa kuiduista (Acetobacter-suku).

Joidenkin bakteerien substraattiin erittämät limaiset aineet määräävät esimerkiksi pilaantuneen maidon ja oluen lima-viskoosisen koostumuksen.

Sytoplasma. Solun koko sisältöä ydintä ja soluseinää lukuun ottamatta kutsutaan sytoplasmaksi. Sytoplasman (matriisin) nestemäinen, rakenteeton faasi sisältää ribosomeja, kalvojärjestelmiä, mitokondrioita, plastideja ja muita rakenteita sekä vararavinteita. Sytoplasmalla on erittäin monimutkainen, hieno rakenne (kerroksinen, rakeinen). Elektronimikroskoopin avulla on paljastunut monia mielenkiintoisia yksityiskohtia solun rakenteesta.

,

Bakteeriprotoplastin ulompaa lipoproteiinikerrosta, jolla on erityisiä fysikaalisia ja kemiallisia ominaisuuksia, kutsutaan sytoplasmakalvoksi (Kuva 2, 15).

Sytoplasman sisällä ovat kaikki elintärkeät rakenteet ja organellit.

Sytoplasmisella kalvolla on erittäin tärkeä rooli - se säätelee aineiden virtausta soluun ja aineenvaihduntatuotteiden vapautumista ulos.

Kalvon kautta ravinteet voivat päästä soluun aktiivisen biokemiallisen prosessin seurauksena, johon osallistuu entsyymejä. Lisäksi kalvo on joidenkin solun komponenttien, pääasiassa soluseinän ja kapselin komponenttien, synteesi. Lopuksi tärkeimmät entsyymit (biologiset katalyytit) sijaitsevat sytoplasmisessa kalvossa. Entsyymien järjestäytynyt järjestely kalvoille mahdollistaa niiden toiminnan säätelyn ja joidenkin entsyymien tuhoutumisen estämisen. Ribosomit ovat kiinnittyneet kalvoon - rakenteelliset hiukkaset, joilla proteiinia syntetisoidaan. Kalvo koostuu lipoproteiineista. Se on riittävän vahva ja voi tarjota tilapäisen solun olemassaolon ilman kuorta. Sytoplasmakalvo muodostaa jopa 20 % solun kuivamassasta.

Elektronivalokuvissa ohuista bakteerileikkeistä sytoplasminen kalvo näyttää jatkuvana noin 75 Å paksuisena juosteena, joka koostuu vaaleasta kerroksesta (lipidit), joka on suljettu kahden tummemman (proteiinin) väliin. Jokaisen kerroksen leveys on 20-30A. Tällaista kalvoa kutsutaan alkeiskalvoksi (taulukko 30, kuva 8).

,

Plasmakalvon ja soluseinän välillä on yhteys desmoosien - siltojen - muodossa. Sytoplasminen kalvo tuottaa usein invaginaatioita - invaginaatioita soluun. Nämä invaginaatiot muodostavat sytoplasmaan erityisiä kalvorakenteita, ns mesosomit. Jotkut mesosomityypit ovat soluja, jotka on erotettu sytoplasmasta omalla kalvollaan. Tällaisten kalvopussien sisään on pakattu lukuisia rakkuloita ja tubuluksia (kuva 2). Nämä rakenteet suorittavat erilaisia ​​tehtäviä bakteereissa. Jotkut näistä rakenteista ovat mitokondrioiden analogeja. Toiset suorittavat endoplasmisen retikulumin tai Golgi-laitteen toimintoja. Sytoplasman kalvon tunkeutuessa muodostuu myös bakteerien fotosynteesilaitteisto. Sytoplasman tunkeutumisen jälkeen kalvo jatkaa kasvuaan ja muodostaa pinoja (taulukko 30), joita analogisesti kasvikloroplastirakeiden kanssa kutsutaan tylakoidipinoiksi. Nämä kalvot, jotka usein täyttävät suurimman osan bakteerisolun sytoplasmasta, sisältävät pigmenttejä (bakterioklorofylli, karotenoidit) ja entsyymejä (sytokromit), jotka suorittavat fotosynteesiprosessin.

,

Bakteerien sytoplasma sisältää ribosomeja - proteiineja syntetisoivia hiukkasia, joiden halkaisija on 200A. Niitä on häkissä yli tuhat. Ribosomit koostuvat RNA:sta ja proteiineista. Bakteereissa monet ribosomit sijaitsevat vapaasti sytoplasmassa, osa niistä voi liittyä kalvoihin.

Ribosomit ovat solun proteiinisynteesin keskuksia. Samaan aikaan ne usein yhdistyvät keskenään muodostaen aggregaatteja, joita kutsutaan polyribosomeiksi tai polysomeiksi.

Bakteerisolujen sytoplasmassa on usein erimuotoisia ja -kokoisia rakeita. Niiden esiintymistä ei kuitenkaan voida pitää jonkinlaisena mikro-organismin pysyvänä ominaisuutena, yleensä se liittyy suurelta osin ympäristön fysikaalisiin ja kemiallisiin olosuhteisiin. Monet sytoplasmiset sulkeumat koostuvat yhdisteistä, jotka toimivat energian ja hiilen lähteenä. Näitä vara-aineita muodostuu, kun elimistö saa riittävän määrän ravintoaineita, ja päinvastoin niitä käytetään, kun keho joutuu ravitsemuksellisesti epäedullisiin olosuhteisiin.

Monissa bakteereissa rakeet koostuvat tärkkelyksestä tai muista polysakkarideista - glykogeenista ja granulosasta. Joillakin bakteereilla, kun niitä kasvatetaan runsaasti sokeria sisältävällä alustalla, on solun sisällä rasvapisaroita. Toinen laajalle levinnyt rakeisten sulkeumien tyyppi on volutin (metakromatiinirakeita). Nämä rakeet koostuvat polymetafosfaatista (vara-aine, mukaan lukien fosforihappojäämät). Polymetafosfaatti toimii fosfaattiryhmien ja energian lähteenä keholle. Bakteerit kerääntyvät volutiiniin useammin epätavallisissa ravitsemusolosuhteissa, kuten alustalle, joka ei sisällä rikkiä. Rikkipisaroita löytyy joidenkin rikkibakteerien sytoplasmasta.

Erilaisten rakenteellisten komponenttien lisäksi sytoplasma koostuu nestemäisestä osasta - liukoisesta fraktiosta. Se sisältää proteiineja, erilaisia ​​entsyymejä, t-RNA:ta, joitain pigmenttejä ja pienimolekyylisiä yhdisteitä - sokereita, aminohappoja.

Pienen molekyylipainon yhdisteiden läsnäolon seurauksena sytoplasmassa syntyy ero solusisällön ja ulkoisen ympäristön osmoottisessa paineessa, ja tämä paine voi olla erilainen eri mikro-organismeilla. Korkein osmoottinen paine havaittiin grampositiivisissa bakteereissa - 30 atm, gramnegatiivisissa bakteereissa se on paljon pienempi - 4-8 atm.

Ydinlaite. Solun keskiosassa on tumaaine - deoksiribonukleiinihappo a (DNA).

,

Bakteereilla ei ole sellaista ydintä kuin korkeammissa organismeissa (eukaryooteissa), mutta siellä on sen analogi - "ydinekvivalentti" - nukleoidi(katso kuva 2, 8), joka on evoluutionaalisesti primitiivisempi muoto ydinaineen järjestäytymisestä. Mikro-organismit, joilla ei ole todellista ydintä, mutta joilla on sen analogi, kuuluvat prokaryooteihin. Kaikki bakteerit ovat prokaryootteja. Useimpien bakteerien soluissa suurin osa DNA:sta on keskittynyt yhteen tai useampaan paikkaan. Eukaryoottisoluissa DNA sijaitsee tietyssä rakenteessa - ytimessä. Ydintä ympäröi kuori kalvo.

Bakteereissa DNA on vähemmän tiiviisti pakattu kuin todellisissa ytimissä; Nukleoidilla ei ole kalvoa, nukleolia tai sarjaa kromosomeja. Bakteeri-DNA ei liity pääproteiineihin - histoneihin - ja se sijaitsee nukleoidissa fibrillinipun muodossa.

Flagella. Joidenkin bakteerien pinnalla on adnexal-rakenteita; yleisimmät niistä ovat flagellat - bakteerien liikeelimet.

Siima on ankkuroitu sytoplasmisen kalvon alle kahdella levyparilla. Bakteereilla voi olla yksi, kaksi tai useampia siimoja. Niiden sijainti on erilainen: kennon toisessa päässä, kahdessa, koko pinnalla jne. (Kuva 9). Bakteerisiimojen halkaisija on 0,01-0,03 mikronia, niiden pituus voi olla monta kertaa suurempi kuin solun pituus. Bakteerisiimot Koostuvat proteiinista - flagelliinistä - ja ovat kiertyneitä kierteisiä filamentteja.

Joidenkin bakteerisolujen pinnalla on ohuita villiä - fimbriae.

Kasvien elämä: 6 osassa. - M.: Valaistuminen. A. L. Takhtadzhyanin toimittamana päätoimittaja korr. Neuvostoliiton tiedeakatemia, prof. A.A. Fedorov. 1974 .

- (Kreikkalainen bakterion bacillus) suuri joukko (tyyppi) mikroskooppisia, pääasiassa yksisoluisia organismeja, joilla on soluseinä ja jotka sisältävät paljon deoksiribonukleiinihappoa (DNA) ja joiden primitiivinen ydin, jossa ei ole näkyvää ... ...

- (Bakteria ja kreikkalainen phagos - syöjä; kirjaimellisesti bakteerien syöjä) faagit, bakteerivirukset, jotka aiheuttavat bakteerien ja muiden mikro-organismien tuhoutumisen (lyysin). B. lisääntyvät soluissa, hajoavat ne ja siirtyvät muihin, yleensä ... ... Suuri Neuvostoliiton tietosanakirja

I Lääketiede Lääketiede on tieteellisen tiedon ja käytännön järjestelmä, jonka tavoitteena on terveyden vahvistaminen ja ylläpitäminen, ihmisten eliniän pidentäminen sekä ihmisten sairauksien ehkäisy ja hoito. Näiden tehtävien suorittamiseksi M. tutkii rakennetta ja ... ... Lääketieteellinen tietosanakirja Big Medical Encyclopedia

Genetiikan (Ks. Genetics) ja molekyylibiologian (Ks. Molecular Biology) osio, jonka tavoitteena on ymmärtää elävien olentojen perinnöllisyyden (ks. perinnöllisyys) ja vaihtelevuuden (katso vaihtelevuus) aineellisia perusteita tutkimuksen avulla ... .. . Suuri Neuvostoliiton tietosanakirja

Termi bakteriofagi Englanninkielinen termi bakteriofagi Synonyymit faagit, bakteerivirukset Lyhenteet Liitännäistermit biologiset nanoobjektit, DNA, kapsidi, nanofarmakologia, nanomateriaaliin perustuvat vektorit Määritelmä (bakteeri ja kreikka ??????… … Ensyklopedinen nanoteknologian sanakirja