Сколько ядер в клетках бактерий

Строение бактериальной клетки. Обязательные и необязательные органоиды

Обязательными органоидами являются: ядерный аппарат, цитоплазма, цитоплазматическая мембрана.

Необязательными (второстепенными) структурными элементами являются: клеточная стенка, капсула, споры, пили, жгутики.

• 1.В центре бактериальной клетки находится нуклеоид— ядерное образование, представленное чаще всего одной хромосомой кольцевидной формы. Состоит из двухцепочечной нити ДНК. Нуклеоид не отделен от цитоплазмы ядерной мембраной.
• 2.Цитоплазма— сложная коллоидная система, содержащая различные включения метаболического происхождения (зерна волютина, гликогена, гранулезы и др.), рибосомы и другие элементы белоксинтезирующей системы, плазмиды (вненуклеоидное ДНК), мезосомы (образуются в результате инвагинации цитоплазматической мембраны в цитоплазму, участвуют в энергетическом обмене, спорообразовании, формировании межклеточной перегородки при делении).
• 3.Цитоплазматическая мембрана ограничивает с наружной стороны цитоплазму, имеет трехслойное строение и выполняет ряд важнейших функций- барьерную (создает и поддерживает осмотическое давление), энергетическую (содержит многие ферментные системы- дыхательные, окислительно- восстановительные, осуществляет перенос электронов), транспортную (перенос различных веществ в клетку и из клетки).
• 4.Клеточная стенка— присуща большинству бактерий (кроме микоплазм, ахолеплазм и некоторых других не имеющих истинной клеточной стенки микроорганизмов). Она обладает рядом функций, прежде всего обеспечивает механическую защиту и постоянную форму клеток, с ее наличием в значительной степени связаны антигенные свойства бактерий. В составе — два основных слоя, из которых наружный- более пластичный, внутренний- ригидный.

Основное химическое соединение клеточной стенки, которое специфично только для бактерий- пептидогликан (муреиновые кислоты). От структуры и химического состава клеточной стенки бактерий зависит важный для систематики признак бактерий- отношение к окраске по Граму. В соответствии с ним выделяют две большие группы- грамположительные (“грам+”) и грамотрицательные (“грам — “) бактерии.

Стенка грамположительных бактерий после окраски по Граму сохраняет комплекс йода с генциановым фиолетовым (окрашены в сине- фиолетовый цвет), грамотрицательные бактерии теряют этот комплекс и соответствующий цвет после обработки и окрашены в розовый цвет за счет докрашивания фуксином.

К поверхностным структурам бактерий (необязательным, как и клеточная стенка), относятся капсула, жгутики, микроворсинки.

Капсула или слизистый слой окружает оболочку ряда бактерий. Выделяют микрокапсулу, выявляемую при электронной микроскопии в виде слоя микрофибрилл, и макрокапсулу, обнаруживаемую при световой микроскопии. Капсула является защитной структурой (прежде всего от высыхания), у ряда микробов- фактором патогенности, препятствует фагоцитозу, ингибирует первые этапы защитных реакций- распознавание и поглощение.

У сапрофитов капсулы образуются во внешней среде, у патогенов- чаще в организме хозяина. Существут ряд методов окраски капсул в зависимости от их химического состава. Капсула чаще состоит из полисахаридов (наиболее распространенная окраска- по Гинсу), реже- из полипептидов.

Жгутики. Подвижные бактерии могут быть скользящие (передвигаются по твердой поверхности в результате волнообразных сокращений) или плавающие, передвигающиеся за счет нитевидных спирально изогнутых белковых (флагеллиновых по химическому составу) образований- жгутиков.

По расположению и количеству жгутиков выделяют ряд форм бактерий.

• 1.Монотрихи- имеют один полярный жгутик.
• 2.Лофотрихи- имеют полярно расположенный пучок жгутиков.
• 3.Амфитрихи- имеют жгутики по диаметрально противоположным полюсам.
• 4.Перитрихи- имеют жгутики по всему периметру бактериальной клетки.

Способность к целенаправленному движению (хемотаксис, аэротаксис, фототаксис) у бактерий генетически детерминирована.

Фимбрии или реснички — короткие нити, в большом количестве окружающую бактериальную клетку, с помощью которых бактерии прокрепляются к субстратам (например, к поверхности слизистых оболочек). Таким образом, фимбрии являются факторами адгезии и колонизации.

Основные отличия Грам «+» и «-» бактерий. Механизм окраски по Граму

Клеточная стенка— присуща большинству бактерий (кроме микоплазм, ахолеплазм и некоторых других не имеющих истинной клеточной стенки микроорганизмов). Она обладает рядом функций, прежде всего обеспечивает механическую защиту и постоянную форму клеток, с ее наличием в значительной степени связаны антигенные свойства бактерий. В составе — два основных слоя, из которых наружный- более пластичный, внутренний- ригидный.

Основное химическое соединение клеточной стенки, которое специфично только для бактерий- пептидогликан (муреиновые кислоты). От структуры и химического состава клеточной стенки бактерий зависит важный для систематики признак бактерий- отношение к окраске по Граму. В соответствии с ним выделяют две большие группы- грамположительные (“грам+”) и грамотрицательные (“грам — “) бактерии.

Стенка грамположительных бактерий после окраски по Граму сохраняет комплекс йода с генциановым фиолетовым (окрашены в сине- фиолетовый цвет), грамотрицательные бактерии теряют этот комплекс и соответствующий цвет после обработки и окрашены в розовый цвет за счет докрашивания фуксином.

Особенности клеточной стенки грамположительных бактерий

Мощная, толстая, несложно организованная клеточная стенка, в составе которой преобладают пептидогликан и тейхоевые кислоты, нет липополисахаридов (ЛПС), часто нет диаминопимелиновой кислоты.

Особенности клеточной стенки грамотрицательных бактерий

Клеточная стенка значительно тоньше, чем у грамположительных бактерий, содержит ЛПС, липопротеины, фосфолипиды, диаминопимелиновую кислоту. Устроена более сложно- имеется внешняя мембрана, поэтому клеточная стенка трехслойная.

При обработке грамположительных бактерий ферментами, разрушающими пептидогликан, возникают полностью лишенные клеточной стенки структуры- протопласты. Обработка грамотрицательных бактерий лизоцимом разрушает только слой пептидогликана, не разрушая полностью внешней мембраны; такие структуры называют сферопластами. Протопласты и сферопласты имеют сферическую форму (это свойство связано с осмотическим давлением и характерно для всех безклеточных форм бактерий).

В состав клеточной стенки входит редкий гетерополимер – пептидогликан — у разных микроорганизмов он имеет различную толщину, на чем основан один из основных методов окраски- по Граму. В соответствии с окрашиванием микроорганизмы делятся на 2 группы: грам-положительные и грам-отрицательные. У Гр+ микроорганизмов в составе клеточной стенки- большое количество пептидогликана, он многослойный, на его долю приходится 80% от химического состава клеточной стенки.

У Гр- пептидогликана всего 10% и он однослойный. Тейхоевые кислоты в стенке Гр+ имеются, у Гр- их нет. За счет этих 2 компонентов микроорганизмы окрашиваытся разно: Гр+- в синий цвет (удерживают генцианвиолет). Гр- окрашиваются фуксином в красный цвет. Отношение к окраске — это тинкториальные свойства.

Клеточная стенка. Это внешняя структура бактерий толщиной 10–35 нм, отделенная от цитоплазматической мембраны очень узким ободком периплазматического пространства. Она несет в основном формообразующую и защитную функции.

Главным компонентом клеточной стенки бактерий является особый, только им присущий гетерополимер, который называется пептидогликаном. Это вещество состоит из параллельно чередующихся полисахаридных (гликановых) цепей, поперечно скрепленных пептидными связями. Пептидогликан придает клеточной стенке бактерий большую прочность и защищает их от действия осмотического давления, которое может достигать внутри клетки 20–25 атм.

При действии лизоцима, пенициллина и некоторых других веществ, разрушающих пептидогликан или нарушающих его синтез, бактерии вначале превращаются в сферопласты, а далее, полностью утратив клеточную стенку, – в бесформенные протопласты, быстро подвергающиеся плазмолизу. Дефектные по клеточной стенке бактерии, которые образуются в организме, обладают жизнеспособностью и патогенностью, называют L–формами в честь института Листера, где они были открыты.

Количественное содержание пептидогликана определяет характер окраски бактерий и других прокариот по Граму. Те из них, которые содержат в клеточной стенке большое его количество (около 90 % пептидогликана), окрашиваются по Граму в сине–фиолетовый цвет и их называют грамположительными, все другие, содержащие в оболочке 5–20 % пептидогликана, – в розовый цвет и их называют грамотрицательными. Толщина слоя пептидогликана в клеточной стенке грамположительных бактерий в несколько раз больше, чем у грамотрицательных.

Помимо пептидогликана, в клеточной стенке грамположительных бактерий содержатся тейхоевые кислоты, полисахариды и белки. Грамотрицательные бактерии покрыты наружной мембраной, в состав которой входят липополисахариды и базальные белки.

Для окраски по Граму необходимо подготовить:

1) феноловый раствор генцианового фиолетового (генцианвиолет – 1 г, этанол 96 % – 10 мл, фенол кристаллический – 2 г, вода дистиллированная – 100 мл);

2) раствор Люголя – концентрированный раствор калия иодида (2 г), в котором растворяют кристаллический йод (1 г), а затем прибавляют дистиллированную воду (300 мл);

3) этанол 96 %;

4) водный фуксин Пфейффера.

Техника окраски по Граму.

1. Фиксированный мазок 1–2 мин окрашивают раствором генцианвиолета (по методу Синева его покрывают пропитанной тем же красителем полоской фильтровальной бумаги, которую смачивают 2–3 каплями воды).

2. Слив генцианвиолет (сняв полоску бумаги Синева), мазок 1 мин обрабатывают раствором Люголя и, не промывая водой, сливают его.

3. Обесцвечивают спиртом в течение 0,5 мин, промывают водой.

4. Окрашивают 1–2 мин фуксином Пфейффера. 5. Мазок ополаскивают водой и высушивают.

Что такое бактерии?

Бактерии являются древнейшими живыми организмами из ныне существующих на Земле. Предполагают, что бактерии появились около 3,5 млрд лет назад и были единственными живыми организмами на Земле около 1 млрд лет.

Бактерии имеют более примитивное строение, чем последующие появившиеся в процессе эволюции организмы. Однако между собой они не однородны по строению, есть как более простые, так и более сложные. Наиболее примитивные бактерии обитают в горячих серных источниках и бескислородном иле в водоемах.

У бактерий нет ядра, поэтому их относят к надцарству прокариоты.

Бактерии — это преимущественно одноклеточные организмы. Их клетка намного меньше, чем клетка эукариот (клеток, в которых есть ядро).

Клетки бактерий бывают разными по форме: круглые (кокки), образующие цепочку (стрептококки), палочковидные (бациллы), спиралевидные (спириллы), в виде запятой (вибрионы) и другие. Большинство бактерий палочковидные.

Клетка бактерий сверху имеет клеточную стенку.

Она плотная и служит для защиты и опоры, придает бактерии форму. Клеточная стенка бактерий, как и у растений, проницаема в обе стороны: в клетку проходят питательные вещества, из клетки выходят продукты обмена. Сверху клеточной стенки у бактерий вырабатывается слизистая капсула, которая предохраняет бактерии от высыхания.

Толщина стенок капсулы может быть очень большой (превышать толщину самой бактерии), но не всегда.

У ряда бактерий на поверхности есть длинные жгутики (один или несколько) или короткие ворсинки.

С их помощью бактерии передвигаются.

Цитоплазма бактериальных клеток достаточно густая, неподвижная, со слоистым строением. В отличие от растений у бактерий нет вакуолей, поэтому необходимые для синтеза вещества и запасные питательные вещества находятся прямо в цитоплазме.

Как уже было сказано, бактерии не имеют ядра. Их наследственный материал (ДНК) находится в центральной части клетки не обособлено от остальных структур.

Размножение бактерий осуществляется делением надвое.

После этого дочерние клетки вырастают и снова делятся. По скорости своего размножения бактерии превосходят все другие организмы.

В благоприятных условиях бактерии могут делится каждые 20 мин, образуя огромные по численности колонии.

При недостатке питательных веществ рост колонии бактерий останавливается.

Многие бактерии при этом начинают образовывать споры, которые служат для сохранения особей, а не для размножения.

Образуя спору, бактерия вырабатывает очень плотную оболочку. Споры предотвращают высыхание бактерии, способны переносить низкую или высокую температуры. Споры могут сохранять жизнеспособность сотни лет.

Бактерии выделяют в окружающую среду продукты своего обмена веществ, которые могут неблагоприятно влиять на другие организмы.

Некоторые бактерии способны к фотосинтезу, но их не относят к растениям, так как у них нет ядра и по другим признакам есть существенные различия (у бактерий нет хлоропластов, подвижной цитоплазмы, клетки намного мельче и др.).

ВНУТРИКЛЕТОЧНЫЕ СТРУКТУРЫ БАКТЕРИЙ

Рибосомы (70 S состоят из РНК (60-65%) и белка (35-40%), являются местом синтеза белка.

Хроматофорыу фотосинтезирующих бактерийв виде трубочек, пузырьков, сдвоенных мембранных пластин – тилакоидов.

Хлоросомы – продолговатой формы структуры, в которых находятся бактериохлорофиллы.

Фикобилисомы– полусферические или палочковидные гранулы, расположенные на фотосинтетических мембранах, содержат водорастворимые пигменты – фикобилипротеиды.

Карбоксисомы(или полиэдральные тела) – четырех- или шестигранные включения содержат фермент рибулозодифосфаткарбоксилазу.

Газовые вакуоли (или аэросомы)состоят из газовых пузырьков и являются регуляторами плавучести водных бактерий.

Магнитосомыубактерий, обладающих магнитотаксисом.

ВНУТРИЦИТОПЛАЗМАТИЧЕСКИЕ ВКЛЮЧЕНИЯ БАКТЕРИЙ

Цитоплазма –среда, связывающая внутриклеточные структуры в единую систему.

Цитозоль– полужидкая коллоидная масса из воды (70-80 %) , РНК, ферментов.

Запасные веществаобразуются в клетке в результате обмена веществ. По консистенции их делят на на жидкие (поли-β-оксибутират), полужидкие (сера) и твердые (гликоген):

Безазотистые органические запасные вещества

2. Гранулеза

3. Гликоген

4. Углеводородные гранулы

5. Поли-β-оксимасляная кислота (поли-β-оксибутират)обнаружена только у прокариот

6. Полифосфаты (волютин, или метахроматиновые гранулы)

7. Включения серы

8. Включения карбоната кальция

9. Параспоральные включения

10. R-тела

ГЕНЕТИЧЕСКИЙ АППАРАТ БАКТЕРИЙ

Нуклеоид

Особенности генетического аппарат прокариот:

1) ядра бактерий не имеют ядерной оболочки и ДНК находится в контакте с цитоплазмой;

2) нет разделения на хромосомы и нить ДНК называется бактериальной хромосомой;

3) отсутствует митоз и мейоз.

Ядерный аппарат бактерий называют бактериальным ядром, или нуклеоидом.

Бактериальная хромосома в форме замкнутого кольца – это гигантская суперспирализованная молекула ДНК, не связанная с гистонами.

Репликация ДНК осуществляется полуконсервативно.

В цитоплазме – линейные или кольцевые молекулы внехромосомной ДНК– плазмиды (внехромосомные детерминанты),незамкнутые – релаксированные,замкнутые – сверхспиральные.

Основные свойства бактериальных плазмид:

– способность к автономной репликации.

Плазмиды со строгим контролем репликациииослаблен­ным,

– конъюгативность (трансмиссивность) –спо­собность к самопередаче,

– интегри­руемость,

– несовместимость,

– поверхностное исключение,

– инфекционность,

– фенотипические признаки, которые они придают бактериям: устойчивость к антибиотикам, катионам, анионам, мутагенам, бактериоцинам.

Клетки с плазмидами способны вызывать биодеградацию веществ, синтезировать бактериоцины, гемолизин, фибринолизин, токсины, антигены, анти­биотики, инсектициды, пигменты, поверхностные антигены; приобре­тают способность к конъюгации; индуцируют опухоли у растений; осу­ществляют рестрикцию и модификацию ДНК.

Плазмиды могут объеди­няться друг с другом или с фаговыми ДНК, образуя коинтеграты.В одной клетке может находиться несколько типов плазмид.

Если плазмиды не могут сосуществовать в одной клетке, их называют несовместимыми.

По расположению:

1) автономные,

2) интегрированные репродуцируются одновременно с бактериальной хромосомой – эписомы.

Плазмиды:

1) трансмиссивные (F- и R-плазмиды), передаваемые при конъюгации;

2) нетрансмиссивные.

Функцииплазмид:

Регуляторные компенсируют дефекты метаболизма, встраиваясь в поврежденный геном.

2. Кодирующие привносят в клетку новую генетическую информацию.

Виды плазмид:

1. F-плазмиды контролируют синтез F-пилей при конъюгации.

2. R-плазмиды – фактор множесственной лекарственной устойчивости.

Неконъюгативные плазмиды.

4. Плазмиды бактериоциногении – способности бактерий про­дуцировать специфические вещества (колицинами илибактериоцинами), вызывающие гибель бактерий филогенетически родственных видов.

Плазмиды патогенности контролируют вирулентные свойства.

6. Скрытые (криптические) плазмиды.

7. Плазмиды биодеградации.

Бактериальные плазмиды – объекты для изучения репликации и транскрипции ДНК, их используют в генной инженерии и селекции микробов.

Мигрирующие генетические элементы – отдельные участки ДНК, осуществляющие собственный перенос (транспозицию) внутри генома. Их виды:

1. Вставочные (инсерционные) последовательности (IS-элементы).

Транспозоны (Tn-элементы).

3. Умеренные или дефектные бактериофаги.

4. Бактериофаги.

ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ БАКТЕРИАЛЬНОЙ КЛЕТКИ

Компонентами микробной клетки являются вода, минеральные вещества и органические соединения – белки, нуклеиновые кислоты, углеводы, липиды.

Клеточная вода (75-90 % массы вегетативной клетки) – растворитель органических и минеральных веществ, дисперсионная среда для коллоидов, источник водородных и гидроксильных ионов, а также водорода и кислорода в процессе метаболизма бактерий.

В клетке находится в свободном и связанном состояниях.

Минеральный состав.Углерод, кислород, азот, водород, фосфор и сера составляют 95% сухой биомассы клетки бактерий.

Главные физиологические функции важнейших элементов:

Водородвходит в состав воды и органического вещества клетки.

Кислородвходит в состав воды и органического вещества клетки, в виде О2 служит акцептором электронов при дыхании аэробных организмов.

Углеродвходит в состав органического вещества клетки.

Азотвходит в состав белков, нуклеиновых кислот, коферментов.

Сераходит в состав цистеина и метионина и некоторых коферментов (КоА).

Фосфор входит в состав нуклеиновых кислот, фосфолипидов, коферментов.

Калий, магний, марганец, кальций –кофакторы для некоторых ферментов.

Кобальтвходит в состав цианкобаламина и его производных, служащих коферментами.

Железо входит в состав цитохромов и других белков.

Медь, цинк, молибден– неорганические компоненты некоторых ферментов.

По значению элементы делят на существенныеи несущественные.

Олигоэлементыв очень малых количествах стимулируют рост и развитие микроорганизмов (кадмий, ванадий, олово, серебро и др.).

Органические соединения:

1. Белки–40-80 % массы бактерий. Протеины и протеиды.

2. Нуклеиновые кислоты – ДНК и все типы РНК.

3. Углеводы – моно- и полисахариды (внутриклеточные и внеклеточные).

Липиды – высшие жирные кислоты, фосфолипиды, нейтральные жиры, воска.

5. Пигменты бактерий–растворимые и нерастворимые: каротиноиды, меланины, бактериохлорофиллы и др.

Кислотоустойчивость бактерий.Бактерий, которые после окрашивания их фуксином при нагревании устойчивы к обесцвечивающему действию крепких минеральных кислот, называют кислотоустойчивыми (возбудители туберкулеза, проказы и др.).

Бактерии – это микроскопические одноклеточные организмы, которые появились на Земле около трех с половиной миллиардов лет назад. Бактерии являются первыми и самыми многочисленными существами на планете. Практически невозможно найти такое место, где их нет.

В маленьком комочке почвы количество бактерий может достигать несколько десятков, а то и сотен миллионов.

Бактерии невероятно выносливы и живут в кипящих гейзерах, льдах Антарктиды, нефтепродуктах, кислотных озерах и других неблагоприятных условиях. Некоторым из них необходим кислород воздуха, другие способны жить в бескислородной среде.

Имеют ли бактерии ядро или особенности строения прокариотических клеток

Форма бактерий

Бактерии различаются по форме. Шарообразная бактериальная форма называется КОКК.

Пара соединенных друг с другом кокков носит название ДИПЛОКОКК. Несколько соединенных в цепочку кокков — СТРЕПТОКОКК. Кокки, объединенные в гроздь, называют СТАФИЛОКОКК. Вытянутый в цилиндр кокк называется ПАЛОЧКОЙ. Изогнутая палочка получила название ВИБРИОН. Спиралевидная – СПИРИЛЛА. Более тонкая и длинная носит название СПИРОХЕТА.

Строение бактерий

Клеточные оболочки бактерий существенно отличаются от оболочек растений.

Под достаточно толстой защитной оболочкой из вещества, которое называется МУРЕИН, располагается клеточная мембрана. Под мембраной находится жидкая часть клетки ЦИТОПЛАЗМА. Одним из главных отличий клетки бактерии от других клеток является то, что у нее нет оформленного ядра, его аналогом выступает молекула ДНК в сгустке цитоплазмы, находящаяся часто в центре клетки.

Сгусток цитоплазмы вместе с молекулой ДНК называется НУКЛЕОИД, что переводится как подобный ядру. РИБОСОМЫ, распределенные по всей клетке бактерии, образуют жизненно необходимый живым организмам БЕЛОК. У некоторых бактерий есть ЖГУТИК, который нужен для движения. Иногда жгутиков бывает несколько. Также бактерия может обладать ВОРСИНКАМИ для прикрепления и передачи информации.

 

В цитоплазме бактерии располагаются включения (вакуоли) с запасными питательными веществами.

Оболочка и мембрана клетки бактерии проницаемы. Обмен веществ происходит прямо через клеточную оболочку и мембрану. Некоторые бактерии окрашены в пурпурный или зеленый цвет, но большинство из них бесцветно. Среди бактерий встречаются как подвижные, так и неподвижные формы.

Подвижные используют для передвижения волнообразные сокращения или жгутики.

Питание бактерий

Питание готовыми органическими веществами характерно для большинства бактерий. Некоторые из них, например синезеленые, или цианобактерии, обладают способностью создавать органические вещества из неорганических.

Именно они способны к фотосинтезу, сопровождающемуся выделением кислорода. Цианобактерии сыграли ключевую роль в создании кислородосодержащей атмосферы на Земле. В наше время они стоят в начале большей части пищевых цепей, производя значительную часть кислорода, по некоторым оценкам от 20 до 40 процентов.

Бактерии, питающиеся готовыми органическими веществами, делятся на две группы по способу питания.

Первая группа САПРОТРОФЫ получает органические вещества из отмерших организмов или выделений живых организмов. Название «сапротрофы» происходит от греческого «сапрос» – гнилой и «трофе» — питание. Ко второй группе относятся ПАРАЗИТЫ, которые питаются органическими веществами живых организмов. Греческое «паразитос» переводится как нахлебник.

Паразитизм широко распространен у бактерий. Есть бактерии, паразитирующие в теле других бактерий.

Среди бактерий-паразитов встречается много болезнетворных. Они вызывают различные заболевания у растений, животных и человека.

Размножение бактерий

Бактерии – чемпионы по плодовитости.

Если бактерия попадает в благоприятные условия, то может делиться (удваиваться) каждые двадцать минут. Размножение происходит делением одной клетки на две. Ни один живой организм на Земле так быстро размножаться не может.

Однако в природе большинство бактерий погибает под действием солнечного света, от недостатка пищи, при высушивании, под действием высоких температур, в результате борьбы между видами и многих других факторов. Некоторые бактерии образуют особые клетки – споры, с помощью которых они размножаются.

Образование спор

При неблагоприятных условиях существования для бактерии, цитоплазма бактериальной клетки сжимается, отходит от оболочки, округляется и образует внутри нее новую более плотную оболочку.

Такая бактериальная клетка также называется СПОРОЙ. Греческое слово «спора» означает семя.

Споры – это приспособление бактерий к выживанию в неблагоприятных условиях.

Споры некоторых бактерий могут сохраняться в самых неблагоприятных условиях очень долгое время.

Они разносятся ветром, водой, их много в воздухе и почве. При наступлении благоприятных условий спора становится жизнедеятельной бактерией.

Особенности строения бактериальной клетки

Каковы особенности строения бактериальной клетки?

В строении бактериальной клетки выделяют следующие особенности:

• нет оформленного ядра (наследственный материал (нуклеоид) не отграничен от цитоплазмы оболочкой);
• на поверхности клеток часто имеются разного рода жгутики и ворсинки — органоиды движения;
• есть клеточная стенка, ее основу составляет вещество, близкое к целлюлозе, или клетчатке;
• многие бактерии снаружи покрыты слоем слизи; имеется цитоплазматическая мембрана, отделяющая цитоплазму изнутри от клеточной стенки;
• в цитоплазме мембран мало, они представляют собой впячивания наружной цитоплазматической мембраны;
• нет органоидов, окруженных мембраной (митохондрий, пластид, эндоплазматической сети, аппарата Гольджи и др.);
• рибосомы имеют меньший размер, чем у эукариот;
• ферменты, обеспечивающие процессы жизнедеятельности, рассеяны в цитоплазме или прикреплены к внутренней поверхности цитоплазматической мембраны.

Бактерии — одни из самых древних организмов на Земле. Несмотря на простоту своего строения, они живут во всех возможных средах обитания. Больше всего их насчитывается в почве (до нескольких миллиардов бактериальных клеток на 1 грамм почвы).

Много бактерий в воздухе, воде, пищевых продуктах, внутри тел и на телах живых организмов. Бактерии были обнаружены в тех местах, где другие организмы жить не могут (на ледниках, в вулканах).

Обычно бактерия — это одна клетка (хотя бывают колониальные формы). Причем эта клетка очень мелкая (от долей мкм до нескольких десятков мкм). Но главной особенностью бактериальной клетки является отсутствие клеточного ядра. Другими словами, бактерии принадлежат прокариотам.

Бактерии бывают подвижными и неподвижными.

В случае неподвижных форм передвижение осуществляется с помощью жгутиков. Их может быть несколько, а может быть только один.

Клетки разных видов бактерий могут сильно отличаться между собой по форме. Бывают шаровидные бактерии (кокки), палочковидные (бациллы), похожие на запятую (вибрионы), извитые (спирохеты, спириллы) и др.

Строение бактериальной клетки

У клеток многих бактерий имеется слизистая капсула.

Она выполняет защитную функцию. В частности, защищает клетку от высыхания.

Как и у клеток растений, у бактериальных клеток есть клеточная стенка.

Однако, в отличие от растений, ее строение и химический состав несколько иной. Клеточная стенка состоит из слоев сложного углевода. Ее строение таково, что позволяет проникать различным веществам внутрь клетки.

Под клеточной стенкой находится цитоплазматическая мембрана.

Бактерии относятся к прокариотам, так как в их клетках нет оформленного ядра.

Они не имеют и хромосом, характерных для клеток эукариот. В состав хромосомы входит не только ДНК, но и белок. У бактерий же их хромосома состоит только из ДНК и представляет собой кольцевую молекулу. Такой генетический аппарат бактерий называется нуклеоид. Нуклеоид находится прямо в цитоплазме, обычно в центре клетки.

У бактерий нет настоящих митохондрий и ряда других клеточных органелл (комплекса Гольджи, эндоплазматической сети).

Их функции выполняют впячивания клеточной цитоплазматической мембраны. Такие впячивания называются мезосомами.

В цитоплазме есть рибосомы, а также различные органические включения: белки, углеводы (гликоген), жиры. Также клетки бактерий могут содержать различные пигменты. В зависимости от наличия тех или иных пигментов или их отсутствия, бактерии могут быть бесцветными, зелеными, пурпурными.

Бактерии возникли на заре формирования жизни на Земле.

Именно они «открыли» различные способы питания. Лишь потом, с усложнением организмов, четко выделились два крупных царства: Растения и Животные.

Они отличаются между собой в первую очередь по способу питания. Растения являются автотрофами, а животные — гетеротрофами. У бактерий же встречаются оба типа питания.

Питание — это способ получения клеткой или организмом необходимых органических веществ. Их можно получить из вне или синтезировать самостоятельно из неорганических веществ.

Автотрофные бактерии

Автотрофные бактерии синтезируют органические вещества из неорганических.

Процесс синтеза требует энергии. В зависимости от того, откуда автотрофные бактерии получают эту энергию их делят на фотосинтезирующие и хемосинтезирующие.