Помимо 5 царств живой природы, существует еще два надцарства: прокариоты и эукариоты. Поэтому если рассматривать систематическое положение бактерий, то оно будет следующим:

  1. Империя Клеточные.
  2. Надцарство Безъядерные.
  3. Царство Прокариоты.
  4. Подцарство Бактерии.

    для бактериальной клетки характерно наличие

Почему эти организмы выделяются в отдельный таксон? Все дело в том, что для бактериальной клетки характерно наличие некоторых особенностей, налагающих отпечаток на ее жизнедеятельность и взаимодействие с другими существами и человеком.

Открытие бактерий

Открытие бактериальных клеток произошло только с развитием техники. А конкретно, с изобретением в 1695 году микроскопа, дающего увеличение в 300 раз. Сделано это было итальянцем Антонио Ван Левенгуком. Ученый рассматривал в свое изобретение капельки грязной воды и увидел, что они просто кишат мельчайшими организмами. Назвал он их анималькули.

Доказательство их несомненного существования и непосредственного участия в развитии различных заболеваний у человека было совершено благодаря опытам Луи Пастера.


каковы особенности строения бактериальной клетки

После этого открытия были выявлены и изучены многие возбудители инфекций. Развитие микробилогии (науки о микроорганизмах) пошло интенсивными шагами вперед.

Конкретно то, каковы особенности строения бактериальной клетки, их разнообразие и формы, значение и образ жизни, изучает раздел микробиологии — бактериология. В настоящее время она тесно коррелирует с другими науками: медицинской микробиологией, молекулярной биологией и биохимией, биофизикой, космической биологией и другими.

Формы бактериальных клеток

Таковых различают несколько.

1. Шаровидные, или кокковые структуры. Подразделяются на:

  • микрококки — очень мелкие, одиночные представители;
  • диплококки — приставка «ди» означает «два» (то есть бактерии, собранные по парам);
  • тетракокки — образуют четырехструктурные организмы;
  • стрептококки — колония шарообразных микробов, собранная в единую цепочку;
  • сарцины — формируют будто пакет из 8, 12 или 16 структур;
  • стафилококки — колония бактерий в форме виноградной грозди.

2. Бациллы, или палочкообразные бактерии. Различаются по нескольким критериям.

  • по форме: правильная и неправильная;
  • по размеру: мелкие, средние или крупные;
  • по форме концевых структур: заостренные, закругленные, обрубленные, утолщенные;
  • по группировке и расположению: одиночные, диплобациллы, стрептобактерии.

бактериальная и растительная клетка

3. Извитые. Делятся на:

  • вибрионы — слегка изогнутые в полукруг;
  • спириллы — характеризуются различным количеством завитков.

4. Спирохеты. Делятся на:

  • лептоспиры — в форме буквы S;
  • боррелии — до 12 завитков в структуре;
  • трепонемы — от 12 до 17 завитков мелкого размера.

Очевидно, что для бактериальной клетки характерно наличие различных форм для приспособления к любым условиям обитания.

Особенности структурной организации

Бактерии не зря относятся к отдельному царству живой природы. Людьми была установлена их внутренняя сущность, изучены механизмы процессов и образ жизни. Поэтому и стало понятно, что существуют некоторые особенности строения бактериальной клетки.

Есть несколько основных частей, которые обязательны для каждого представителя этого царства.

  1. Присутствие полупроницаемой цитоплазматической мембраны.
  2. Жидкая внутренняя среда — цитоплазма, в которой присутствует генетический материал и рибосомы.

для бактериальной клетки характерно

Также для бактериальной клетки характерно присутствие и необязательных структур. Таких, как:

  • клеточная стенка;
  • микрокапсула;
  • включения;
  • пили;
  • капсула;
  • споры;
  • жгутики;
  • околоклеточная слизь.

Рассмотрим более подробно, каковы особенности строения бактериальной клетки.

Строение клетки

Снаружи каждая бактерия покрыта цитоплазматической мембраной. Данная структура представляет собой трехслойную фосфолипидо-белковую организацию. Очень схожа по своему строению и составу с мембраной животной клетки. При рассмотрении в микроскоп явно видны верхний и нижний слой, они более темные, состоят из фосфолипидов. Средний — это белки, которые словно пронизывают всю мембрану, поэтому относятся к интегральным.

Основная функция цитоплазматической мембраны — полупроницаемость и, как следствие, выборочный транспорт веществ в клетку и из нее. Также она является барьером, обеспечивает нормальный уровень осмотического давления и тургор клетки (форму тела).

особенности бактериальной клетки

Для бактериальной клетки характерно наличие цитоплазмы — полужидкой внутренней среды, в которой находятся важные элементы. Ее состав представлен:


  • белками;
  • полисахаридами;
  • гранулами гликогена;
  • бета-масляной кислотой;
  • волютином.

Отдельного внимания заслуживают органоиды клетки, погруженные в цитоплазму.

Нуклеоид и рибосомы

Как и в любой эукариотической клетке, в бактериальной есть свой генетический аппарат. Он представляет собой плотно упакованную в клубок двухцепочечную молекулу ДНК, которая составляет одну хромосому. Данная структура не отделена от цитоплазмы кариолеммой и потому называется не ядром, а нуклеоидом.

Дополнительным генетическим материалом, распределенным в цитоплазме, являются структуры под названием плазмиды. Они представляют собой кольцевые молекулы ДНК, поэтому выполняют дополнительные наследственные функции бактериальной клетки.

особенности строения бактериальной клетки

Рибосомы — мельчайшие структуры, в большом количестве разбросанные в цитоплазме. Природа их представлена молекулами РНК. Данные гранулы являются материалом, по которому можно определить степень родства и систематическое положение конкретного вида бактерии. Функция их — сборка белковых молекул.

Капсула


Для бактериальной клетки характерно наличие защитных слизистых оболочек, состав которых определяется полисахаридами или полипептидами. Такие структуры имеют название капсул. Различают микро- и макрокапсулы. Данная структура формируется не у всех видов, но у подавляющего большинства, то есть не является обязательной.

От чего защищает капсула бактериальную клетку? От фагоцитоза антителами хозяина, если бактерия патогенная. Либо от высыхания и воздействия вредных веществ, если говорить о других видах.

Слизь и включения

Также необязательные структуры бактерий. Слизь, или гликокаликс, по химической основе является мукоидным полисахаридом. Может формироваться как внутри клетки, так и наружными ферментами. Хорошо растворима в воде. Предназначение: прикрепление бактерии к субстрату — адгезия.

Включения — это микрогранулы в цитоплазме различной химической природы. Это могут быть белки, аминокислоты, нуклеиновые кислоты или полисахариды.

формы бактериальных клеток

Органоиды движения

Особенности бактериальной клетки также проявляются и в ее движении. Для этого присутствуют жгутики, которые могут быть в разном количестве (от одного до нескольких сотен на клетку). Основа каждого жгутика — белок флагеллин. Благодаря эластичным сокращениям и ритмичным движениям из стороны в сторону бактерия может передвигаться в пространстве. Крепится жгутик к цитоплазматической мембране. Расположение также может варьироваться у разных видов.

Пили

Еще более тонкие, чем жгутики, структуры, принимающие участие в:


  • прикреплении к субстрату;
  • водно-солевом питании;
  • половом размножении.

Состоят из белка пилина, количество их может доходить до нескольких сотен на клетку.

Сходство с клетками растений

Бактериальная и растительная клетка имеют одно неоспоримое сходство — наличие клеточной стенки. Однако если у растений она есть бесспорно, то у бактерий присутствует не у всех видов, то есть относится к необязательным структурам.

Химический состав бактериальной клеточной стенки:

  • пептидогликан муреин;
  • полисахариды;
  • липиды;
  • белки.

Обычно данная структура имеет двойной слой: наружный и внутренний. Функции выполняет такие же, как клеточная стенка растений. Поддерживает и обозначает постоянную форму тела и обеспечивает механическую защиту.

функции бактериальной клетки

Образование спор

Каково строение бактериальной клетки, мы рассмотрели достаточно подробно. Осталось только упомянуть о том, как бактерии могут переживать неблагоприятные условия, очень долгое время не теряя жизнеспособности.


Это им удается путем формирования структуры под названием спора. Она не имеет отношения к размножению и лишь предохраняет бактерии от неблагоприятных условий. По форме споры могут быть различными. При восстановлении нормальных окружающих условий спора инициируется и прорастает в активную бактерию.

Источник: fb.ru

Всем бактериям присущи определенные морфологические свойства (форма, размер, характер их расположения в мазке) и тинкториальные свойства (способность окрашиваться).

Различают 4 основные формы бактерий (рис. 1): шаровидные (сферические) или кокковидные (от греч. kokkos — зерно); палочковидные (цилиндрические); извитые (спиралевидные); нитевидные. Кроме того, существуют бактерии, имеющие треугольную, звездообразную, тарелкообразную форму. Обнаружены так называемые квадратные бактерии, которые образуют скопления из 8 или 16 клеток в виде пласта.

Формы клеток бактерий

Рис. 1. Формы одноклеточных бактерий: 1- микрококки; 2 – диплококки; 3 – стрептококки; 4 – стафилококки; 5 – сарцины; 6 – палочковидные бактерии; 7 – спириллы; 8 – вибрионы (Шлегель Г., 1987).

Кокковидные бактерии обычно имеют форму правильного шара, диаметром 1,0 – 1,5 мкм; некоторые бобовидную, ланцетовидную, эллипсовидную форму. По характеру взаиморасположения образующихся после деления клеток кокки подразделяют на следующие группы:


  1. Микрококки (от лат. мicros — малый). Клетки делятся в одной плоскости и чаще всего сразу же отделяются от материнской. Располагаются по одиночке, беспорядочно. Сапрофиты, патогенных для человека нет (рис. 1.1).

  2. Диплококки (от лат. diplos — двойной). Деление происходит в одной плоскости с образованием пар клеток, имеющих либо бобовидную, либо ланцетовидную форму. Например, возбудитель гонореи Neisseria gonorrhoeae, возбудитель пневмонии Streptococcus pneumoniae (рис. 1.2).

  3. Стрептококки (от лат. streptos — цепочка). Деление клеток происходит в одной плоскости, но размножающиеся клетки сохраняют между собой связь и образуют различной длины цепочки, напоминающие нити бус. Многие стрептококки являются патогенными для человека и вызывают различные заболевания: скарлатину, ангину, гнойные воспаления и другие. Например, Streptococcus pyogenes (рис. 1.3).

  4. Стафилококки (от лат. staphyle – гроздь винограда). Клетки делятся в нескольких плоскостях, а образующиеся клетки располагаются скоплениями, напоминающими гроздья винограда. Стафилококки вызывают более 100 различных заболеваний человека. Они – наиболее частые возбудители гнойных воспалений. Например, Staphylococcus aureus (рис. 1.4).


  5. Тетракокки (от лат. tetra — четыре). Деление происходит в двух взаимно перпендикулярных плоскостях с образованием тетрад. Патогенные для человека виды встречаются очень редко.

  6. Сарцины (от лат. sarcina – связка, тюк). Деление происходит в трех взаимно перпендикулярных плоскостях с образованием пакетов (тюков) из 8, 16, 32 и большего числа особей. Особенно часто встречаются в воздухе. Имеются условно-патогенные представители (рис. 1.5).

Палочковидные (цилиндрические формы) (рис. 1.6).

По расположению палочки подразделяют на:

— одиночные или беспорядочно расположенные – монобактерии. Например, Escherihia coli.

— располагающиеся попарно (по одной линии) – диплобациллы, диплобактерии. Например, Pseudomonas.

— располагающиеся цепочкой – стрептобациллы, стрептобактерии. Например, Bacillus anthracis – возбудитель сибирской язвы.

По длине:

— очень короткие, менее 1,0 мкм – коккобактерии. Например, Francisella tularensis – возбудитель туляремии.

— короткие 1,5 – 3,0 мкм. К ним относятся большинство возбудителей кишечных инфекций.


— длинные, более 3,0 мкм. Например, возбудитель газовой гангрены – Clostridium novyi.

Концы палочек могут быть:

— закругленными. Например, Escherihia coli и др.

— заостренными. Например, Fusobacterium.

— утолщенными. Например, у возбудителя дифтерии за счет зерен волютина (запасных питательных веществ).

— обрезанными. Например, Bacillus anthracis – возбудитель сибирской язвы.

По диаметру палочки делят на:

— тонкие (возбудитель туберкулеза – Mycobacterium tuberculosis).

— толстые (возбудитель газовой гангрены – Clostridium perfringens).

Палочки, образующие спору, подразделяют на:

— бациллы – аэробные спорообразующие бактерии. Спора у таких палочек располагается, как правило, центрально и её диаметр не превышает ширины бактерии (рис. 10).

— клостридии – анаэробные спорообразующие бактерии. Спора у них располагается терминально или субтерминально. Она крупная, что растягивает оболочку бактерий, и они внешне напоминают веретено или теннисную ракетку (рис. 10).

Извитые (спиралевидные) формы.

По количеству и характеру завитков, а также по диаметру клеток они подразделяются на три группы:

  1. Вибрионы (от греч. vibrio – извиваюсь, изгибаюсь) имеют один изгиб, не превышающий четверти оборота спирали. Например, Vibrio cholerae – возбудитель холеры (рис. 1.8).

  2. Спириллы (от греч. speira — завиток) – клетки, имеющие большой диаметр и малое (2 — 3) количество завитков. Пример – Spirillium minor (рис. 1.7).

  3. Спирохеты (от греч. speira – завиток, chaita — волос) – спиралевидной формы подвижные бактерии. Среди патогенных для человека выделяют:

    1. Трепонемы – бактерия, имеющая 8 -14 завитков одинаковой амплитуды. Treponema pallidum – возбудитель сифилиса.

    2. Боррелии – неправильно изогнутые спирохеты, с 2 – 3 и более завитками неравномерной высоты. Borrelia recurretis – возбудитель возвратного тифа

    3. Лептоспиры – имеют сигмовидную или С-образную форму, около двух десятков мелких завитков, с крючками на концах. Leptospira interrogans – возбудитель лептоспироза.

Нитевидные формы.

Различают два типа нитевидных бактерий: образующие временные нити и постоянные.

Временные нити, иногда с ветвлениями, образуют палочковидные бактерии при нарушении условий их роста или регуляции клеточного деления (микобактерии, коринебактерии, а также риккетсии, микоплазмы, многие грамотрицательные и грамположительные бактерии). При восстановлении механизма регуляции деления и нормальных условий роста эти бактерии восстанавливают обычные для них размеры.

Постоянные нитевидные формы образуются из палочковидных клеток, соединяющихся в длинные цепочки либо с помощью слизи, либо чехлами, либо мостиками (серобактерии, железобактерии).

Для изучения тинкториальных свойств микроорганизмов и их морфологии используют анилиновые красители (основные, кислые и нейтральные).

Наибольшее применение имеют основные краски: метиленовый синий, основной фуксин, генцианвиолет, везувин, хризоидин и др. Реже применяются нейтральные (нейтральный красный) и кислые (эозин) краски. Из названных красок готовят спиртовые, вводно-спиртовые и водные растворы. В некоторых случаях для повышения красящей силы раствора к нему добавляют протравы, например карболовую кислоту, щелочь и др.

Для определения формы бактерий и их взаимного расположения в мазке используют простые методы окраски, т.е. окраска осуществляется одним красителем и мазок получается окрашенным одним цветом. Например, для выявления в мазке гонококков используют метиленовый синий. Эта окраска позволяет лучше выявить бобовидную форму и парное расположение кокков.

Для изучения структуры бактериальной клетки и выявления особенностей её строения применяют сложные методы окраски, которые включают в себя целый ряд красящих веществ, протравы и дифференцирующие вещества. К сложным методам окраски относятся: методы Грама, Нейссера, Ожешко и др.

Источник: StudFiles.net

Бактерии со сферической формой клетки

Кокки — шаровидные размером 0,5-1 мкм, в зависимости от взаимного расположения с другими клетками делятся на микрококки – располагающиеся поодиночке, диплококки — парные, стрептококки – образующие цепочки, тетракокки — четверки, сарцины — пакеты и стафилококки – располагаются гроздями винограда.

Палочковидные бактерии

Палочки различаются по размеру, форме концов клетки расположению близлежащих клеток друг относительно друга. Длина палочек варьирует от 1до 10 мкм, толщина составляет от 0,5 до 2 мкм. Палочки бывают правильными (эшерехии) и неправильные булавовидные (коринебактерии). Самые мелкие среди палочковидных бактерий — риккетсии.

Если палочки изогнуты, их называют вибрионами (возбудители холеры). Чаще всего палочковидные бактерии располагается хаотично, однако коринебактерии и сибиреязвенные бацилллы могут сохранять связи через контакты между клеточными стенками и располагаться под углом друг к другу или цепочкой.

Извитые формы бактерий

Извитые формы бактерий делятся на два типа:

  • Спириллы
  • Спирохеты.

Спириллы и спирохет отличаются друг от друга по количеству завитков. Спириллы имеют большие завитки, но в меньшем количестве, чем спирохеты. К спириллам относятся возбудители болезни укуса крыс — содоку, кампилобактерии и хеликобактерии.

Спирохеты — тонкие длинные извитые бактерии с большим количеством мелких завитков и специфическими движениями. К спирохетам относятся бледные трепонемы – возбудители сифилиса.

Ветвящиеся формы бактерий

Ветвящиеся бактерии – длинные палочки, имеющие разветвление, встречающиеся у бифидобактерий. Кроме того к ветвящимся формам относятся актиномицеты.

Строение клеточной стенки

Другой важный морфологический критерий – наличие и строение клеточной стенки. Если организмы имеют клеточную стенку, они могут быть грамотрицательными или грамположительными.

Грамотрицательная клеточная стенка

Первая характеризуется наличием небольшого количества пептидогликана муреина — 5-10 % массы и образует два тонких слоя. Кнаружи от пептидогликана расположен слой липопротеина, соединенный с муреином. За ним следует наружная мембрана клеточной стенки. Наружная мембрана при этом состоит из трех основных компонентов и является ассиметричной:

  • Ближе к пептидогликану располагается липид А — консервативная структур, одинаковая у грамотрицательных бактерий.Он состоит из фосфорилированных гликозоаминовых единиц, с прикрепленными к ним цепочками жирных кислот.
  • Средний слой – ядро — относительно консервативная олигосахаридная структура.
  • Наружний слой – высоко вариабельный липополисахарид, который образует так называемый О-антиген.

Грамположительная клеточная стенка

Грамположительные клеточные стенки содержат малое количество полисахаридов, липидов и белков, но большое количество пептидогликана муреина, который образует толстую многослойную структуру и составляет от 40 до 90 % массы клеточной стенки.

Источник: spravochnick.ru

Формы клеток бактерий

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.

Adblock
detector