Розміри бактеріальної клітини – від 1 до 15 мкм.

Основні форми:

  1. коки (кулясті);
  2. бацили (паличкоподібні);
  3. вібріони (зігнуті у вигляді коми);
  4. спірили і спірохети (спірально закручені).

Форми бактерій:

  • коки;
  • бацили;
  • вібріони;
  • спірили і спірохети.

Будова бактеріальної клітини:

  • цитоплазматична мембрана;
  • клітинна стінка;
  • слизова капсула;
  • цитоплазма;
  • хромосомна ДНК;
  • рибосоми;
  • Мезосома;
  • фотосинтетичні мембрани;
  • включення;
  • джгутики;
  • пілі.

Бактеріальна клітина обмежена оболонкою. Внутрішній шар оболонки представлений цитоплазматичною мембраною, над якою знаходиться клітинна стінка; над клітинною стінкою у багатьох бактерій-слизова капсула. Будова і функції цитоплазматичної мембрани еукаріотичних і прокаріотичних клітин не відрізняються. Мембрана може утворювати складки, звані мезосомами. Вони можуть мати різну форму:

  • мішковидну;
  • трубчасту;
  • пластинчасту і ін.

На поверхні мезосом розташовуються ферменти.

Клітинна стінка товста, щільна, жорстка, складається з муреіна (головний компонент) та інших органічних речовин. Муреін являє собою правильну мережу з паралельних полісахаридних ланцюгів, зшитих один з одним короткими білковими ланцюжками. Залежно від особливостей будови клітинної стінки бактерії поділяються на:

  • грампозитивні (фарбуються за Грамом);
  • грамнегативні (не фарбуються).

У грамнегативних бактерій стінка тонше, влаштована складніше і над муреїновим шаром зовні є шар ліпідів. Внутрішній простір заповнений цитоплазмою.

Генетичний матеріал представлений кільцевими молекулами ДНК. Ці ДНК можна умовно розділити на «хромосомні» і плазмідні. «Хромосомна» ДНК-одна, прикріплена до мембрани, містить кілька тисяч генів, на відміну від хромосомних ДНК еукаріот вона не лінійна, не пов’язана з білками.

Зона, в якій розташована ця ДНК, називається нуклеоідом. Плазміди-позахромосомні генетичні елементи. Представляють собою невеликі кільцеві ДНК, не пов’язані з білками, що не прикріплені до мембрани, містять невелику кількість генів. Кількість плазмід може бути різним.

Найбільш вивчені плазміди, що несуть інформацію про стійкість до лікарських препаратів (R-фактор), що беруть участь у статевому процесі (F-фактор). Плазміда, яка здатна об’єднуватися з хромосомою, називається епісома.

У бактеріальній клітині відсутні всі мембранні органели, характерні для еукаріотичної клітини:

  • мітохондрії;
  • пластиди;
  • ЕПС;
  • апарат Гольджі;
  • лізосоми.

У цитоплазмі бактерій знаходяться рибосоми 70S-типу і включення. Як правило, рибосоми зібрані в полісоми. Кожна рибосома складається з малої (30S) і великої субодиниць (50S).

Функція рибосом: складання поліпептидного ланцюжка.

Включення можуть бути представлені:

  • глибками крохмалю;
  • глікогену;
  • волютину;
  • ліпідними краплями.

У багатьох бактерій є джгутики і пілі (фімбрії). Джгутики не обмежені мембраною, мають хвилясту форму і складаються зі сферичних субодиниць білка флажеліну. Ці субодиниці розташовані по спіралі і утворюють порожнистий циліндр діаметром 10-20 нм. Джгутик прокаріот за своєю структурою нагадує одну з мікротрубочок еукаріотичного джгутика. Кількість і розташування джгутиків може бути різним.

Пілі – прямі ниткоподібні структури на поверхні бактерій.

Вони тонше і коротше джгутиків. Представляють собою короткі порожнисті циліндри з білка пілі. Пілі служать для прикріплення бактерій до субстрату і один до одного. Під час кон’югації утворюються особливі F-пілі, за якими здійснюється передача генетичного матеріалу від однієї бактеріальної клітини до іншої.


Спороутворення у бактерій – спосіб переживання несприятливих умов.

Спори формуються зазвичай по одній всередині «материнської клітини» і називаються ендоспори. Спори мають високу стійкість до радіації, екстремальних температур, висушування і інших чинників, що викликають загибель вегетативних клітин.

Розмноження. Бактерії розмножуються безстатевим способом-діленням «материнської клітини» надвоє. Перед розподілом відбувається реплікація ДНК.

Рідко у бактерій спостерігається статевий процес, при якому відбувається рекомбінація генетичного матеріалу. Слід підкреслити, що у бактерій ніколи не утворюються гамети, не відбувається злиття вмісту клітин, а має місце передача ДНК від клітини-донора до клітини-реципієнту.

Розрізняють три способи передачі ДНК:

  • кон’югація;
  • трансформація;
  • трансдукція.

Кон’югація

Кон’югація-односпрямоване перенесення F-плазміди від клітини-донора в клітину-реципієнта, що контактують один з одним. При цьому бактерії з’єднуються один з одним особливими F-пілямі (F-фімбріями), по каналах яких фрагменти ДНК і переносяться.

Кон’югацію можна розбити на наступні етапи:

  1. розкручування F-плазміди;
  2. проникнення однієї з ланцюгів F-плазміди в клітину-реципієнта через F-пилю;
  3. синтез комплементарного ланцюга на матриці одноланцюгового ДНК (відбувається як у клітині-донорі (F+), так і в клітині-реципієнті (F-)).

Трансформація-односпрямоване перенесення фрагментів ДНК від клітини-донора до клітини-реципієнту, що не контактують один з одним. При цьому клітина-донор або «виділяє» із себе невеликий фрагмент ДНК, або ДНК потрапляє в навколишнє середовище після загибелі цієї клітини. У будь-якому випадку ДНК активно поглинається клітиною-реципієнтом і вбудовується у власну «хромосому».

Трансдукція-перенесення фрагмента ДНК від клітини-донора до клітини-реципієнту за допомогою бактеріофагів.

Источник: moyaosvita.com.ua

ВСТУП ДО МІКРОБІОЛОГІЇ. ІСТОРІЯ РОЗВИТКУ МІКРОБІОЛОГІЇ. МОРФОЛОГІЯ ТА ФІЗІОЛОГІЯ МІКРООРГАНІЗМІВ

МОРФОЛОГІЯ БАКТЕРІЙ

Бактерії — це переважно одноклітинні організми, які не мають чітко сформованого ядра та хлорофілу. Вони розмножуються простим поділом.

Форма бактерій та їх розміри мають велике таксономічне значення і є важливими критеріями при їх ідентифікації (мал. 2). Мікроскопія патологічного матеріалу та вивчення морфологічних особливостей мікроорганізмів дозволяють встановити діагноз гонореї, сифілісу, лептоспірозу, поворотного тифу, туберкульозу, а також поставити орієнтовний діагноз правця, газової анаеробної інфекції, дифтерії.

Будова бактеріальної клітини фото

Мал. 2. Форма бактерій

Розміри бактерій коливаються від 0,2 до 10 мкм (більшість із них має розміри 0,5 — 0,8 мкм 2 — 3 мкм).

Бактерії можуть мати різну форму (коки, палички, звивисті, ниткоподібні, трикутні, зіркоподібні, кільцеподібні та ін.; схема 3).


Будова бактеріальної клітини фото

Схема 3. Форма бактерій

Коки кулястої форми, але бувають бобоподібні та ланцетоподібні бактерії.

За характером поділу та розміщення розрізняють такі коки:

мікрококи (розміщуються поодиноко, безладно) — сапрофіти (але є й умовно-патогенні), спричинюють запальні процеси;

диплококи (розміщуються попарно, мають форму бобів) — збудники епідемічного цереброспінального менінгіту, гонореї і бленореї;

тетракоки (розміщуються по чотири) — непатогенні;

сарцини (розміщуються тюками — по 8, 16, 32, 64) — непатогенні;

стафілококи (мають форму грона) — спричинюють гнійно-запальні процеси;

стрептококи (розміщуються ланцюжком) — спричинюють гнійно-запальні процеси.

Палички, що не утворюють спор (аспорогенні), називають просто бактеріями (збудники дифтерії, чуми, кишкових захворювань). Спорогенні палички, що живуть в аеробних умовах і утворюють спори, діаметр яких менший за поперечник клітини, називають бацилами (збудник сибірки). Спорогенні анаеробні палички, які утворюють спори, діаметр яких більший за поперечник клітини, називають клостридіями (схема 4). За формою вони нагадують барабанну паличку, веретено або тенісну ракетку (збудники правця, ботулізму, газової анаеробної інфекції).


Будова бактеріальної клітини фото

Схема 4. Види паличок

Спора може розміщуватися центрально (збудник сибірки), термінально — на кінці (збудник правця), субтермінально — ближче до кінця (збудник ботулізму).

Палички розрізняються розміщенням, розміром, діаметром і формою кінців.

Монобактерії розміщуються хаотично (більшість бактерій), диплобактерії, або диплобацили,— попарно, стрептобактерії, або стрептобацили,— ланцюжком.

Короткі палички (кокобактерії) мають розміри до 1 мкм (збудники коклюшу, бруцельозу, туляремії), довгі — понад 3 мкм (клостридії, кишкові палички та ін.).

За діаметром розрізняють тонкі (мікобактерії туберкульозу) і товсті (клостридії) палички, а за формою кінців — заокруглені (кишкові палички, шигели, сальмонели), овоїдні (збудник чуми), обрубані (збудник сибірки), стовщені, булавоподібні (збудник дифтерії), загострені (фузобактерії).

Звивисті бактерії відрізняються кількістю завитків (схема 5).

Будова бактеріальної клітини фото


Схема 5. Звивисті палички

Поліморфізм — здатність змінювати форму під дією різних факторів (антибіотиків, дезінфекційних розчинів, умов культивування та ін). Найбільш властивий паличкам. Це слід ураховувати при ідентифікації.

БУДОВА БАКТЕРІАЛЬНОЇ КЛІТИНИ

Бактерії — прокаріоти, тому їх структура відрізняється від структури клітин рослин і тварин (евкаріотів). Бактерії не мають ядерної оболонки, мітохондрій та апарату Гольджі. Вони мають клітинну стінку, яка є лише в прокаріотів.

У бактеріальній клітині розрізняють такі основні частини: поверхневі структури, клітинну оболонку та цитоплазму з нуклеоїдом (мал. 3).

Будова бактеріальної клітини фото

Maл. 3. Схема будови бактеріальної клітини:

1 — капсула (мікро- та макрокапсула); 2 — джгутик; 3 — фімбрії; 4 — донорська війка (F-пілі); 5 — клітинна стінка; 6 — цитоплазматична мембрана; 7 — мезосома; 8 — периплазматичний простір; 9 — цитоплазма; 10 — нуклеоїд; 11 — плазміда; 12 — рибосома; 13 — включення

Деякі бактерії утворюють спори, містять включення та плазміди.

Поверхневі структури. До них відносять капсулу, джгутики, мікровійки. Наявність або відсутність їх є постійною ознакою для даного виду. Це враховують під час ідентифікації мікроорганізмів.


Капсула. Розрізняють мікро- та макрокапсулу, або слизовий шар.

Мікрокапсулу виявляють за допомогою електронної мікроскопії. Вона представлена мукополісахаридними фібрилами. Роль її остаточно не з’ясовано.

Макрокапсула — це стовщений слизовий шар, його мають не всі мікроорганізми. Оскільки капсула має гелеподібну консистенцію, вона не затримує барвників, тому при забарвленні за Буррі — Гінсом забарвлюється фон препарату та клітина, а сама капсула лишається безбарвною. У деяких мікроорганізмів (збудників пневмонії, сибірки та ін.) капсули утворюються в організмі людини або тварини, а в деяких — як у макроорганізмі, так і на штучних живильних середовищах (S. aureus, S. pyogenes, Klebsiellapneumoniae, Klebsiella rhinoscleromatis та ін.). У патогенних мікроорганізмів капсула може оточувати одну (збудник чуми — Y. pestis) чи дві клітини (збудник пневмонії — S. pneumoniae), навіть цілий ланцюжок клітин (збудник сибірки).

Капсула захищає клітину від бактеріофагів, фагоцитів та антитіл. Тому вона є фактором патогенності, (пневмококи, що втрачають капсулу, стають непатогенними).

Вона обумовлює антигенні властивості мікроорганізмів (К-антиген — капсульний антиген).

Слизовий шар. Бактерії часто виділяють велику кількість слизу, котрий утворює навколо них пухкий шар.

Джгутики мають не всі мікроорганізми. За кількістю та розміщенням джгутиків мікроорганізми поділяють на такі групи (мал. 4):


монотрихи — один джгутик розміщується на полюсі клітини (холерний вібріон);

лофотрихи — пучок джгутиків розміщується на одному кінці (синьогнійна паличка);

амфітрихи — пучок джгутиків розміщується на обох кінцях (спірили);

перитрихи — джгутики розміщуються на всій поверхні клітини (сальмонели, ешерихії та ін.).

Будова бактеріальної клітини фото

Maл. 4. Джгутики в бактерій: а — монотрихи; б — лофотрихи; в — амфітрихи; г — перитрихи

Такий поділ мікроорганізмів є досить умовним. Дані електронної мікроскопії свідчать про те, що монотрихи мають кілька джгутиків, а амфітрихи — це дві клітини монотрихів, що не повністю поділилися.

За допомогою джгутиків мікроорганізми рухаються. Для виявлення їх рухливості використовують такі методи:

1) мікроскопічний — фазово-контрастна або звичайна світлова мікроскопія «роздавленої» або «висячої» краплі;

2) бактеріологічний — посів штриком у стовпчик напівщільного агару: рухливі бактерії ростуть дифузно, а нерухливі — тільки там, де зроблено посів.

Мікровійки. Окрім джгутиків, поверхню бактерій вкривають мікровійки. Розрізняють 2 типи мікровійок: 1) фімбрії, або війки; 2) кон’югативні, або донорські (F-пілі).


Фімбрії — це короткі тонкі волоски. їх може бути від 10 до кількох тисяч. Вони є фактором патогенності. За допомогою фімбрій бактерії прикріпляються до чутливих клітин (адгезія), де потім розмножуються (колонізація).

F-пілі — довгі тонкі ниткоподібні структури. Бактерія може мати 1 — 2 такі структури. Вони є апаратом кон’югації у бактерій, які є носіями плазмід. F-пілі забезпечують контакт між клітиною-донором і клітиною-реципієнтом, а також передачу спадкової інформації, що є в плазмідах.

Клітинна оболонка складається з клітинної стінки і цитоплазматичної мембрани.

Клітинна стінка. Забарвлення залежить від будови клітинної стінки, яка складається з двох шарів: внутрішнього (ригідного) та поверхневого (пластичного). У грампозитивних мікроорганізмів більш виражений ригідний шар, утворений пептидогліканом (до 90 %), який містить тейхоєві кислоти. Пластичний шар майже не виражений. Крістіан Грам запропонував метод забарвлення мікроорганізмів генціановим фіолетовим і розчином Люголя, мікроорганізми при цьому забарвлюються у фіолетовий колір. Після обробки спиртом і промивання водою одні з них втрачали попереднє забарвлення і забарвлювалися фуксином Пфейффера в червоний колір, їх назвали грамнегативними. Мікроорганізми, які не втрачали фіолетового забарвлення, назвали грампозитивними.

У грамнегативних мікроорганізмів виражені пластичний і ригідний шари. Пластичний шар складається з ліпополісахариду (ДПС) і поверхневої мембрани (вони мозаїчно переплітаються), а також ліпопротеїдів. ЛПС запускає синтез близько 20 сполук, що виявляють хвороботворну дію на макроорганізм. Він спричинює підвищення температури тіла. ЛПС ще називають ендотоксином (оскільки він знаходиться у клітинній стінці). ЛПС складається з ліпіду А (саме він і є токсичним) та полісахариду. Полісахарид є чужорідним для макроорганізму (О-антиген) і спричинює утворення антитіл. У різних видів бактерій полісахариди різні, а в бактерій одного виду — однакові. Це пояснює антигенну специфічність мікробів.

Патогенних мікроорганізмів більше серед грамнегативних.

Поверхнева мембрана містить білки, які є рецепторами для фагів і коліцинів. Ці білки зумовлюють адгезію мікробів (здатність прикріплюватися до клітини макроорганізму).

В експерименті (in vitro) можна зруйнувати клітинну стінку. Лізоцим руйнує лише пептидоглікан клітинної стінки грамнегативних мікроорганізмів, а поверхнева мембрана (або її частина) залишається неушкодженою. Бактерії, у яких частково зруйнована клітинна стінка, називають сферопластами. Після обробки грампозитивних бактерій ферментами, які руйнують пептидоглікан, утворюються протопласти — структури, у яких повністю зруйнована клітинна стінка.

Грампозитивні та грамнегативні мікроорганізми мають понад 20 відмінностей. Основні з них наведено в табл. 1.

Таблиця 1. Відмінності між грамнегативними та грампозитивними мікроорганізмами

Грамнегативні мікроорганізми

Грампозитивні мікроорганізми

Забарвлюються в червоний колір

Забарвлюються у фіолетовий колір

Клітинна стінка тонша, складніша за структурою

Клітинна стінка товща, простіша за структурою

Вміст пептидоглікану незначний (5—10 %)

Вміст пептидоглікану значний (до 90 %)

Малочутливі до йоду, пеніциліну, лізоциму

Чутливі до йоду, лізоциму, пеніциліну (пептидоглікан є мішенню)

Клітинна стінка містить ЛПС (ендотоксин)

Більшість бактерій утворюють екзотоксини. Не містять ЛПС

Роль клітинної стінки:

1) бере участь у рості та поділі клітини;

2) захищає від дії факторів зовнішнього середовища та макрофагів (знижує фагоцитарну активність макрофагів, гальмує їх міграцію);

3) є фактором патогенності;

4) визначає антигенну структуру мікроорганізмів (О-антиген).

В організмі людини під дією антибіотиків, ферментів та антитіл бактерії можуть перетворюватися на L-форми. Це бактерії, які втратили клітинну стінку, але зберегли здатність до розмноження. Незалежно від виду бактерій L-форми мають подібні морфологічні, культуральні, тинкторіальні та антигенні властивості. їх вірулентність знижена, всі вони нечутливі до хіміотерапевтичних препаратів і антитіл. L-форми зумовлюють тривале персистування збудника в організмі, перехід гострої інфекції в хронічну.

Цитоплазматична мембрана. Між клітинною стінкою та цитоплазматичною мембраною є периплазматичний простір. У грамнегативних мікроорганізмів він заповнений ферментами.

При інвагінації (вдавлюванні) цитоплазматичної мембрани утворюються мезосоми, які беруть участь у синтезі клітинної стінки, поділі бактерії і спороутворенні. Через цитоплазматичну мембрану здійснюється транспорт речовин у клітину. Вона напівпроникна (одні речовини пропускає, а інші — ні). Цитоплазматична мембрана є осмотичним бар’єром. На ній виявлено ферментні системи, які беруть участь у синтезі ферментів і токсинів.

Цитоплазма — складна колоїдна система, яка містить нуклеоїд, плазміди, рибосоми та різні включення.

Нуклеоїд (хромосома, генофор) є еквівалентом ядра евкаріот, але не має ядерної мембрани. Нуклеоїд являє собою ДНК, замкнуту в кільце. За аналогією з евкаріотами цю структуру називають хромосомою (вона одна). Кількість закодованої інформації різна у різних видів (2500—3000 генів). Перед поділом ДНК подвоюється.

Плазміди — додаткова кільцева молекула ДНК. Нині їх розглядають як найпростіші організми, які не мають системи синтезу білка та енергії. Вони паразитують на бактеріях, наділяючи їх певними властивостями (стійкість до антибіотиків, вірулентність та ін.). Плазміди передаються під час кон’югації мікробних клітин та поділу.

Рибосоми. На рибосомах відбувається синтез білка. Вони складаються із субодиниць 50S і 30S, які об’єднуються в рибосому 70S. Бактеріостатичні антибіотики (левоміцетин, тетрациклін, стрептоміцин) пригнічують синтез білка тільки на рибосомі 70S і не порушують його синтез на рибосомах людей і тварин (80S).

Запасні речовини. До них відносять крохмаль, глікоген і гранульозу, у грибів роду Candida — тригліцериди, у мікобактерій та нокардій — воски. Вони мають діагностичне значення (волютин — у коринебактерій).

Спора — стійка форма бактерій (мал. 5). Зустрічається переважно в паличкоподібних мікроорганізмів, дуже рідко — у коків і звивистих бактерій. Утворюються спори протягом 18—20 год. Вони проростають протягом 4—5 год. Ніколи не утворюються в тканинах людей і тварин. Вони являють собою ущільнену ділянку цитоплазми з нуклеоїдом, укриту щільною багатошаровою оболонкою, яка містить ліпіди, велику кількість кальцію, мінімальну кількість води (близько 40 %) та інші сполуки, яких немає у вегетативних клітинах (наприклад, дипіколінову кислоту, завдяки якій спори є термостійкими). Спори стійкі до високих температур (спори збудників ботулізму витримують кип’ятіння протягом 1—6 год), висушування, зміни pH. На них не діють дезінфекційні розчини. Спори можуть упродовж десятків років зберігатися в несприятливих умовах зовнішнього середовища. Це слід ураховувати при виборі методів знезаражування. Матеріал, що містить спори, знезаражують в автоклаві за температури 132 °С або в сухо-жаровій шафі за температури 150— 170 °С.

Будова бактеріальної клітини фото

Мал. 5. Спори бактерій (розміщення): а — термінальне (збудник правця); б — субтермінальне (збудник ботулізму); в — центральне (збудник сибірки)

Источник: lifelib.info

Що таке бактерії?

Бактерії — це мікроскопічні організми рослинного походження. Будова бактеріальної клітини (таблиця, схеми існують для ясності розуміння видів цих клітин) залежить від її призначення.

Ці клітини поширені скрізь, оскільки здатні швидко розмножуватися. Існують наукові докази того, що буквально за шість годин одна клітина може дати потомство в 250 тисяч бактерій. Ці одноклітинні організми мають безліч різновидів, які різняться за формою.

особливості будови бактеріальної клітини



Бактерії — дуже живучі організми, їх спори можуть зберігати здатність до життя впродовж 30-40 років. Переносяться ці суперечки з подувом вітру, струмом води і іншими способами. Життєздатність зберігається до температури 100 градусів і при невеликому морозі. І все-таки, яке будова має бактеріальна клітина? У таблиці описані основні складові бактерії, функції інших органел викладені нижче.

Назва складових клітини Функції елементів бактерії
Капсула Захист і зволоження клітини
Цитоплазма Збереження зв’язку між клітинними органелами
Ядерна речовина Збереження та передача спадкового матеріалу
Клітинна стінка Забезпечення захисту і збереження форми бактерії
Джгутики Пересування клітини

Кулясті (коки) бактерії

За своєю природою вони патогенні. Коки ділять на групи залежно від їх розташування один до одного:

  • Мікрококи (маленькі). Розподіл відбувається в одній площині. Розташування в хаотичному одиночному порядку. Живляться готовими органічними сполуками, але при цьому не залежать від інших організмів (сапрофіти).
  • Диплококи (подвійні). Діляться в такій же площині, що і мікрококи, але утворюють парні клітини. Зовні нагадують боби або ланцетник.
  • Стрептококи (у вигляді ланцюжка). Розподіл таке ж, але клітини з’єднані між собою і виглядають, як намисто.
  • Стафілококи (виноградне гроно). Цей вид ділиться в декількох площинах, при цьому утворюється скупчення клітин, схожих на виноград.
  • Тетракоккі (четвірка). Клітини діляться в двох перпендикулярних площинах, утворюючи тетради.
  • Сарціни (зв’язка). Такі клітини діляться у трьох площинах, які взаємно перпендикулярні між собою. При цьому зовні вони схожі на пакети або тюки, що складаються з безлічі особин парного кількості.

Циліндричні (палички) бактерії

Палички, які утворюють спори, підрозділяють на клостридії і бацили. За своїми розмірами ці бактерії бувають короткими і дуже короткими. Кінцеві відділи паличок бувають закруглені, потовщені або обрізані. Залежно від розташування бактерій виділяють кілька груп: моно-, дипло- і стрептобактерій.

Спіралеподібні (покручені) бактерії

Ці мікроскопічні клітини бувають двох видів:

  • Вібріони (з одиночним вигином або взагалі прямі).


  • Спірили (великі за розміром, але завитків мало).

Ниткоподібні бактерії. Існує дві групи таких форм:

  • Тимчасові нитки.
  • Постійні нитки.

Особливості будови бактеріальної клітини полягають в тому, що в процесі свого існування вона здатна змінювати форми, але при цьому поліморфізм не передається у спадок. Різні фактори діють на клітину в процесі метаболізму в організмі, внаслідок цього спостерігаються кількісні зміни в її зовнішньому вигляді. Але як тільки дія ззовні припиниться, клітина прийме колишній спосіб. Які особливості будови бактеріальної клітини, можна виявити при її розгляді за допомогою мікроскопа.

Будова бактеріальної клітини, оболонка

які особливості будови бактеріальної клітиниОболонка надає і підтримує форму клітини, захищає внутрішні складові від пошкоджень. Завдяки неповної проникності не всі речовини можуть потрапити в клітку, що сприяє обміну низько- і високомолекулярних структур між зовнішнім середовищем і самою клітиною. Також в стінці відбуваються різні хімічні реакції. За допомогою електронного мікроскопа неважко вивчити, який деталізоване будова має бактеріальна клітина.

Основа оболонки містить полімер муреин. Грампозитивні бактерії мають одношаровий скелет, що складається з муреіна. Тут знаходяться полісахаридні і ліпопротеїдні комплекси, фосфати. У грамотріцатель-них клітин муреіновий скелет має безліч шарів. Зовнішній шар, прилеглий до клітинної стінки, є цитоплазматичної мембра-ною. Вона також має певні верстви, що містять білки з ліпідами. Головна функція цитоплазматичної мембрани — це контроль проникнення речовин всередину клітини і виведення їх (осмотичний бар’єр). Це дуже важлива функція для клітин, оскільки з її допомогою відбувається захист клітин.

бактеріальна клітина фото

Склад цитоплазми

Живе полужидкое речовина, що заповнює клітинну порожнину, називається цитоплазмою. Велика кількість білка, запас поживних речовин (жири і жироподібні речовини) містить в собі бактеріальна клітина. Фото, зроблене під час дослідження під мікроскопом, добре показує склад-рами частини всередині цитоплазми. В основний склад входять рибосоми, розташовані в хаотичному порядку і великій кількості. Також в складі є мезосоми, що містять ферменти окисно-вос-становітельного характеру. За рахунок них клітина черпає енергію. Ядро представлено у вигляді ядерного речовини, що знаходиться в тільцях хроматину.

Функції рибосом в клітинах

Рибосоми складаються з субодиниць (2) і є нуклеопротеїдами. З’єднуючись між собою, ці складові елементи утворюють полісоми або полірібосоми. Головним завданням цих включень є білковий синтез, що відбувається на основі генетичної інформації. Швидкість седиментів-ції 70S.

Особливості ядра бактерій

яка будова має бактеріальна клітинаГенетичний матеріал (ДНК) знаходиться в неоформленому ядрі (нуклеоїд). Це ядро розташоване в кількох місцях цитоплазми, будучи нещільної оболонкою. Бактерії, име-ющие таке ядро, називаються прокариотами. Апарат ядра позбавлений мембрани, ядерця і набору хромосом. А дезоксирибонуклеїнова кислота розташовується в ньому фібрільнимі пучками. Схема будови бактеріальної клітини детально демонструє структуру ядерного апарату.

При деяких умовах у бактерій може виникнути ослизнение оболонок. Внаслідок цього від-ходить освіту капсули. Якщо ослизнение дуже сильне, то бактерії перетворюються на зооглею (загальна слизова маса).

схема будови бактеріальної клітини

Капсула бактеріальної клітини

Будова бактеріальної клітини має особливість — це наявність захисної капсули, що складається з полісахаридів або гликопротеидов. Іноді ці капсули складаються з поліпептидів або клітковини. Вона розташовується поверх клітинної оболонки. По товщині капсула може бути як товстої, так і тонкою. Її утворення відбувається за рахунок умов, в які потрапляє клітина. Основна властивість капсули — це захист бактерії від висихання.

Крім захисної капсули будова бактеріальної клітини передбачає її рухову її здатність.

Джгутики на бактеріальних клітинах

будова бактеріальної клітини таблицяДжгутики є додатковими елементами, які здійснюють рух клітини. Вони представлені у вигляді ниток різної довжини, які складаються з флажеліну. Це білок, який має здатність скорочуватися.

Склад джгутика трикомпонентний (нитка, крю-чок, базальное тільце). Залежно від прикріплення і розташування виділили не скільки груп рухомих бактерій:

  • Монотріхі (ці клітини мають 1 джгутик, розташований полярно).
  • Лофотрихи (джгутики у вигляді пучка на одному з кінців клітини).
  • Амфітріхі (пучки з обох кінців).

Існує багато цікавих фактів про бактерій. Так, уже давно доведено, що на мобільному телефоні міститься величезна кількість цих клітин, навіть на сидінні унітазу їх менше. Інші бактерії дозволяють нам якісно жити — харчуватися, виконувати певну діяльність, без проблем звільняти свій організм від продуктів розпаду поживних речовин. Бактерії воістину різноманітні, їх функції багатогранні, але не слід забувати про їх патологічному впливі на організм, тому важливо стежити за власною гігієною і чистотою навколо нас.


Источник: stylezhinki.ru

1 БАКТЕРІЇ

БАКТЕРІЇ

Будова.

За зовнішнім виглядом бактерії поділяють на такі групи:

Kоки — бактерії сферичної форми:

монококипоодинокі бактерії сферичної форми;

диплококисферичні бактерії, які після поділу створюють бінари;

тетракоки —сферичні бактерії, які після поділу утворюють тетради;

стрептококисферичні бактерії, які після поділу утворюють ланцюги;

стафілококи —сферичні бактерії, які після поділу утворюють грона.

Бацили — бактерії паличкоподібної циліндричної форми.

Вібріони — бактерії, що мають форму ком.

Спірили та спірохети — бактерії, що мають форму спіралей.

Будова бактеріальної клітини фото

Форми бактерій

1 – стафілококи, 2,3 – диплококи, 4 – стрептококи, 5 – тетракоки, 6 –сардини, 7,8 – палочки, які не утворюють спор, 9 – палочки, що утворюють спори, 10 – вібріони, 11 – спірили, 12 – спірохети.

 

Розміри бактеріальних клітин коливаються від 0,12 до 500 мкм. Зовні клітини покриті щільною оболонкою, на яку припадає до 50 % маси сухої речовини, основним компонентом якої є глікопротеїд муреїн. За будовою та хімічним складом клітинної оболонки бактерії поділяють на грампозитивні і грамнегатионі. Бактеріальна клітина, яка втратила оболонку, гине або втрачає здатність до розмноження. Клітини деяких прокаріотів покриті зовні шаром слизу (слизовою капсулою), що оберігає їх від висихання та зараження вірусами.

У багатьох бактерій є джгутики, призначені для руху в рідкому середовищі, які, проте, за будовою відрізняються від джгутиків еукаріотів. Клітинна мембрана бактерій утворює місцеві увігнутості (інвагінації) та складки, які беруть участь у процесах фотосинтезу, утворення клітинної оболонки, реплікації ДНК, поділу клітини, метаболізму. Найглибші інвагінації плазмалеми дістали назву мезосоми. Для фототрофних бактерій характерна наявність немембранних органел, що беруть участь у процесах фотосинтезу, — хлоросом, фікобілісом і карбоксисом. Оскільки бактерії не мають внутрішньоклітинних порожнин, органоїдів захоплення та перетравлювання їжі, травлення у бактерій відбувається поза клітиною. Травні ферменти виділяються назовні клітини, а органічні речовини всмоктуються всією поверхнею клітинної мембрани.

Крім кільцевої хромосоми (нуклеоїду) бактеріальна клітина містить ще особливі кільцеві молекули ДНК — плазміди. Плазміди здатні ділитися самостійно, незалежно від нуклеоїду, і мають велике значення для формування пристосувальних якостей.

 

Будова бактеріальної клітини фото

Будова бактеріальної клітини:

1 — цитоплазма, 2 — рибосома, 3 — нуклеоїд, 4 — плазміда, 5 — джгутик, 6 — основа джгутика. 7 — мезосома, 8 — слизова капсула. 9 — клітинна стінка, 10 – плазматична мембрана

 

Обмін речовин.

 За способом живлення бактерії поділяються на авто- і гетеротрофів. Гетеротрофи поділяються на сапрофітів і паразитів (облігатних і факультативних), а автотрофи на фототрофів і хемотрофів. Фотосинтез, який здійснюється автотрофними бактеріями, принципово відрізняється від фотосинтезу рослин. Він відбувається в анаеробних умовах (зелені та пурпурні бактерії); кисень при цьому не виділяється. Як джерело протонів використовується не вода, а сірководень або інші речовини. Деякі бактерії здійснюють кисневий фотосинтез (ціанобактерії), а інші (галофільні архебактерії) здійснюють його без участі бактеріохлорофілу, за допомогою особливого білка — бактеріородопсину. Хемосинтетичні бактерії (хемотрофи) використовують для синтезу органічних речовин енергію, що добувається внаслідок окиснення органічних і неорганічних сполук (H2S, NH3, NO2, CO, H2 та ін.).

За способом дихання(окиснення органічних речовин) бактерії поділяються на аеробні й анаеробні. Безкисневе окиснення називається бродінням і відбувається у дві стадії. Найчаше для цього використовується глюкоза. На першому етапі молекула глюкози розщеплюється на дві молекули піровиноградної кислоти, а на на ступному піровиноградна кислота відновлюється до спирту, молочної кислоти, масляної кислоти пропіонової кислоти, гліцеролу. Відповідно, таке бродіння називають спиртовим, молочнокислим, масляно-кислим тощо. Аеробне окиснення у бактерій багато в чому подібне до такого в еукаріотів.

Утворення спор.Для багатьох паличкоподібних, зрідка сферичних, бактерій характерне утворення спор, яке відбувається, коли умови зовнішнього середовища стають несприятливими для нормального перебігу процесів життєдіяльності. Одна бактерія здатна утворити лише одну спору, тому спороутворення у бактерій є не актом розмноження, а способом пережити несприятливий період. Спори, що утворюються бактеріями, називаються ендоспорами, оскільки утворюються під клітинною мембраною з відокремленого фрагмента цитоплазми.

Бактерії мають справді фантастичну здатність до відтворення собі подібних. За сприятливих умов одна бактерія може протягом двох-трьох діб утворити 1036 особин і заповнити своїми нащадками всю Землю. Проте реальна кількість поживних речовин обмежена, і подібна катастрофа людству не загрожує.

Розмноження.Основний спосіб розмноження бактерій — нестатевий. Оскільки бактерії є гаплоїдними організмами, то в них не зустрічається мейотичного поділу. Основними джерелами мінливості є мутації, кон’югація і трансдукція. Під час кон’югації здійснюється одностороннє перенесення частини генетичного матеріалу з клітини донора (батьківської) в клітину реципієнта (материнську). Статева диференціація зумовлюється статевим F-чинником, який визначає утворення у чоловічих особин особливих волосків із канальцями, через які переноситься генетичний матеріал. Під час кон’югації F-чинник може переходити з клітини донора в клітину реципієнта — у цьому випадку відбувається зміна статі. Кон’югація може відбуватися і між представниками різних видів, що приводить до появи міжвидових гібридів. Трансдукція полягає в односторонньому перенесенні молекули ДНК або її фрагмента з клітини донора в клітину реципієнта за допомогою бактеріофагу.

ЦІАНОБАКТЕРІЇ (СИНЬО-ЗЕЛЕНІ ВОДОРОСТІ)

Одноклітинні, колоніальні та багатоклітинні (нитчасті) організми, що включають близько 1000 видів. Містять хлорофіл а, каротиноїди та фікобіліни, характерні для рослин. Розмножуються поділом, спорами та фрагментами ниток. Живуть у воді та на суходолі, входять до складу ґрунтових угруповань, планктону й бентосу, живуть у несприятливих умовах полюсів, високогір’я та гарячих джерел з температурою до 80 °С. Часто вступають у симбіотичні зв’язки з іншими організмами. Деякі використовуються людиною в їжу (носток і спіруліна).Ціанобактерії:

Будова бактеріальної клітини фотоБудова бактеріальної клітини фото Будова бактеріальної клітини фото

а                                    б                                    в

а)       хлорокок,

б)       осциляторія,

в)       анабена

 

Значення в природі та житті людини .

Бактерії та ціанобактерії можуть оселятися в організмах інших істот. Між ними та організмом хазяїна виникають різні типи взаємозв’язків. Взаємокорисні — мутуалістичні — зв’язки виникають між бульбочковими бактеріями та бобовими рослинами. А в кишечнику людини живуть бактерії (наприклад, кишкова паличка), які сприяють процесам травлення, синтезують деякі вітаміни та перешкоджають діяльності хвороботворних мікроорганізмів. У разі надмірного застосування антибіотиків ці корисні бактерії гинуть, що погано впливає на здоров’я. Сама ж кишкова паличка в кишечнику людини постійно забезпечена поживними речовинами.

У шлунку корів, овець, кіз, у кишечнику коней також живуть бактерії. Ці тварини споживають багату на клітковину рослинну їжу, але самостійно її перетравлювати не здатні. Цю функцію здійснюють бактерії. Отже, таке співжиття бактерій та травоїдних тварин взаємовигідне: бактерії допомагають тваринам перетравлювати та засвоювати їжу. З іншого боку, вони самі забезпечені поживними речовинами та захищені від несприятливих впливів довкілля.

Завдяки їх дрібному розміру, бактерії-коменсали усюдисущі і ростуть на тваринах і рослинах, як і на будь-якій іншій поверхні. Проте, їх ріст може бути збільшеним теплотою і потом, і значна кількість цих організмів на тілі людини — результат виділень тіла.

Проте не всі бактерії, які мешкають в організмі інших істот, приносять користь. Серед них є багато паразитичних видів. У людини бактерії спричиняють такі захворювання, як дифтерія, туберкульоз, ангіна, холера, дизентерія, тиф, чума, скарлатина, правець та багато інших. Свійські тварини можуть хворіти на сибірку, бруцельоз. Ці захворювання часто супроводжуються підвищенням  температури, погіршенням самопочуття і потребують негайного лікування. Несвоєчасне звернення до лікаря та недотримання його порад може призвести до смерті хворої людини або тварини.

Бактерії можуть спричинювати різноманітні захворювання рослин, на уражених органах яких з’являються плями, пухлини тощо, вони зрештою загнивають і відмирають.

Сучасні методи селекції та генетики мікроорганізмів дозволили знайти застосування бактеріям у вирішенні глобальних проблем людства, таких як нестача поживного білка і забруднення навколишнього середовища. Створені штами мікроорганізмів, які в промислових масштабах продукують білки, вітаміни, лікарські препарати, вакцини й інші необхідні людині речовини. Бактерія Xanthomonas campestris використовується для синтезу полісахаридів у промислових масштабах. Використання методів біологічного очищення є одним з найефективніших і недорогих способів утилізації відходів життєдіяльності та виробництва.

Будова бактеріальної клітини фото

Паличкоподібна бактерія Pseudomonas alruginosa викликає ряд серйозних захворювань рослин

Будова бактеріальної клітини фото

Spirillum voiutans викликає цвітіння води

Будова бактеріальної клітини фото

Кишкова паличка Escherichia coli

Слід також показати шкоду, яка завдається бактеріями. Насамперед це патогенний вплив на здоров’я людини та тварин. Спірохети — збудники таких захворювань, як сифіліс (Treponema pallidum), лептоспіроз (Leptospira interrogans). Особливий інтерес являють собою бактерії Bdellovibrio bacteriovorus, які є внутрішньоклітинними облігатними паразитами інших бактерій. Neisseria gonorrhoeae є збудником гонореї, N. meningitidis — менінгіту, Salmonella typhi — черевного тифу, Vibrio cholerae — холери, Haemophilus influenzae — ангіни, Rickettsia prowazekii — висипного гифу, Mycobacteriumtuberculosis — туберкульозу. Бактерія Escheri соїі живе в кишечнику людини та багатьох тварин, беручи участь у процесах травлення.

Мікоплазми— особлива група прокаріотів, позбавлених клітинної оболонки. Вони є найменшими клітинними організмами — розміри клітин коливаються в межах від 0,125 до 0,150 мкм (це лише в 1000 разів більше за атом Гідрогену); у клітні таких розмірів міститься всього близько 12 млн атомів. Мікоплазми є внутрішньоклітинними паразитами тварин і рослин, здатні викликати пневмонію та гострі респіраторні захворювання. Серед них зустрічаються сапрофітні форми.

Будова бактеріальної клітини фото

Мікоплазми

 

Профілактика бактеріальзахворювань.

Для профілактики бактеріальних хвороб вживають різні системи заходів. Одна з найдавніших — ізоляція хворих і карантин. Хворих відокремлюють від здорових людей до моменту одужання, щоб запобігти поширенню збудипків. Під час карантину ізолюють здорових людей, які контактували із хворими й могли заразитися від них. Таких людей ізолюють, щоб запобігти подальшому поширенню хвороби. Друга система заходів спрямована на розрив механізму передачі хвороби. Наприклад, для розриву крапельного шляху передачі можна використати марлеві пов’язки, а для того щоб запобігти передаванню збудника через воду — її слід знезаразити. Знижують вірогідність хвороб і такі заходи, як кип’ятіння питної води, правильна обробка харчових продуктів, дотримування правил особистої гігієни (мити руки перед вживанням їжі, тримати тіло в чистоті тощо). Третя система заходів спрямована па вироблення несприйнятливості людини до бактеріальних хвороб. Для цього роблять щеплення (наприклад проти дифтерії), вживають вітаміни, які підвищують стійкість організму тощо.

 

Источник: zno.academia.in.ua

Будова бактеріальної клітини фото

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.