Какие органоиды составляют структуру бактериальной клетки?

Бактерии – представители царства прокариот. Характерным признаком, определяющим их принадлежность к данной группе, является отсутствие ядра и ядерной мембраны. Ультраструктура бактериальной клетки стала доступна для изучения только под электронным микроскопом. Его высокая разрешающая способность вкупе с технологией получения сверхтонких срезов, другими методами микрохимических исследований и анализов позволили определить внутреннее и внешнее строение микроорганизма. Структуру бактериальной клетки составляют обязательные и необязательные органоиды.

Выявление патогенных микроорганизмов в лабораторных условиях

Если посмотреть вооруженным взглядом

Микробиология называет цитоплазму (ее состав исключает наличие высокоорганизованных органелл, к которым причисляют лизосомы, аппарат Гольджи, митохондрии), нуклеоид, цитоплазматическую мембрану (ЦПМ), рибосомы и клеточную стенку обязательными элементами структуры бактериальной клетки.

Стоит отметить, что для некоторых видов бактерий наличие клеточной стенки необязательно. В домене Bacteria принято выделять:

  • представителей с толстой клеточной стенкой, которые получили название грамположительные;
  • прокариотов, у которых клеточная стенка тонкая (их классифицировали как грамотрицательные);
  • бактерии, которые не имеют клеточной стенки, – микоплазмы.

Морфология микроорганизмов

Одноклеточные организмы и бактерии: есть ли существенная разница?

Сравните под микроскопом простейшего и бактерию, и разница будет очевидна. Ее можно подвести под четыре основных пункта:

  1. Габариты. По размеру бактериальные клетки гораздо меньше своих визави. Инфузории или амебы можно как следует рассмотреть даже под обычным микроскопом.
  2. Строение. Простейшие имеют ядро. Их клетки первыми в процессе эволюции его сформировали.
  3. Способ питания. Структура бактериальных клеток позволяет им заниматься самостоятельной выработкой питательных веществ. Простейшие организмы в подавляющем большинстве вынуждены добывать пропитание «охотой» на тех же бактерий или простейших.
  4. Размножение. Простейшие усовершенствовали обмен генетической информацией: в процессе слияния клеток образуются гаметы – носители обогащенного набора хромосом.

Разнообразие одноклеточных организмов

Внешний вид бактерии

Внешнее строение бактериальной клетки таково:

  • капсула;
  • пили и фимбрии;
  • клеточная стенка;
  • жгутики.

Капсула формируется слоем слизистого вещества и укрывает собой клеточную стенку. Ее различают по толщине слоя: до 0,2 мкм – микрокапсула, свыше этой цифры – макрокапсула. Иногда она являет собой растворимую слизь или просто слизистый слой. Капсулы отличает друг от друга и химический состав:

  • полипептиды;
  • полисахариды;
  • липиды;
  • гетерополисахариды и некоторые другие вещества.

Капсулы бактерий

Первые два типа встречаются наиболее часто. Капсулы с химическим составом из липидов характерны для туберкулезных бактерий. Вне зависимости от вида слизистой оболочки они выполняют две важные функции: обеспечивают защиту от неблагоприятных условий среды, препятствуют механическим повреждениям и высыханию. Последнее свойство капсулы объясняется тем, что в ее состав входит более 95% воды. Благодаря этому она является непосредственным участником осмоса бактериальной клетки.

Прокариоты, у которых есть капсула, выживают и развиваются в некоторых агрессивных средах, где бактерии без такой защитной оболочки ограничены в своих возможностях. У патогенных микроорганизмов ее защитные функции раскрываются в полной мере. Капсула перекрывает доступ антител и бактериофагов, мешая иммунной системе бороться с заболеванием.

Жгутики – это органы передвижения в форме нитей. Их число и толщина, как и место расположения, различны у разных бактерий.

Разновидности жгутиков

Фимбрии и пили. Количество этих тонких (по сравнению со жгутиками) структур у бактериальной клетки колеблется от нескольких штук до нескольких тысяч. На движении их число никак не сказывается. В химический состав ворсинок входит белок пилин. Функции сводятся к тому, чтобы помочь бактерии прикрепиться к клеткам растений или грибов, другим частицам. Известны также пили полового типа.

Строение клеточной стенки позволяет ей служить щитом для бактериальной клетки. Еще она определяет форму микроорганизма, принимает участие в питании за счет функции осмоса и диффузии. Компонентный состав и структура клеточной стенки бактерий имеют существенные отличия от аналогичного элемента у растений или животных. Именно поэтому многие лекарственные препараты разрушат ее саму, но не оказывают губительного воздействия на высший организм.

А что происходит внутри?

О внутренней структуре бактериальной клетки можно сказать, что она не столь многообразна, как у эукариотов. В составе цитоплазмы различают нуклеоид (он имеет замкнутое строение в виде кольца), рибосомы (отвечающие за синтез белков), прочие включения («склады» питательных веществ или скопления пигментов).

Строение бактериальной клетки

Сама цитоплазма – это плотная желеобразная система, которая образована белками, углеводами, жирами, различными минеральными соединениями и водой. Соотношение веществ, входящих в ее состав, меняется с возрастом клетки или зависит от вида бактерий.

Нуклеоид – единственная бактериальная хромосома, ее функция та же, что и у ядра. В составе цитоплазматической мембраны имеются различные биосинтетические и окислительные ферменты, они помогают получать энергию, учувствуют в биосинтезе и транспорте веществ. Она же участвует и в процессе деления.

Нуклеоид бактериальной клетки

Носители чужеродной информации как обязательный компонент бактерий

В составе бактериальной клетки присутствует несколько антигенов (веществ, несущих признаки чужеродной генетической информации).

Антигенная классификация может осуществляться:

  • По наличию веществ у одной, двух или более групп микробов (групповые, типовые специфические, антигены).
  • По месту скопления. Так, соматические антигены сосредоточены в теле клетки, капсульные – на ее поверхности, жгутиковые – в органах передвижения, защитные продуцируются в пораженных тканях.

Макет бактерии

Понимание и изучение антигенной структуры помогает раскрывать сущность иммунологических реакций и процессов, запускаемых в действие под влиянием патогенных факторов.

Как помочь иммунитету?

Антибактериальный фермент лизоцим был открыт уже в 1922 году, но повышенный интерес к нему пробудился только в последние годы. Он оказывает разнонаправленные действия:

  1. Помогает другим гидролитическим ферментам оказывать бактерицидное действие, разрушать клеточную стенку бактерий, буквально переваривая их.
  2. Лизоцим стимулирует работу естественного иммунитета.
  3. Усиливает терапевтический эффект антибиотиков.

лабораторные исследования

Эффективность применения лизоцима доказана в профилактических и лечебных целях. Так его активно используют при пневмониях, вызванных некоторым формами бактерий, ожогах, лейкозах. Он оказывает ярко выраженное воздействие на рост грамположительных бактерий. А вот грамотрицательные представители прокариотов к свойствам лизоцима менее чувствительны.

Чтобы получить действующее вещество для производства препарата, его выделяют из белка куриных яиц. Но лизоцим – это фермент, содержащийся в организме всех животных. Он присутствует в слизистой оболочке ЖКТ и носоглотки, слезной жидкости. Лизоцим – обязательный компонент слюны. Этим объясняется ее антибактериальное свойство.

сырые яйца

Грудное молоко, являющееся залогом правильного развития новорожденного и поддержания его иммунитета, тоже отличается повышенной концентрацией лизоцима, по сравнению, например, с коровьим. Важно и то, что содержание фермента не уменьшается со временем кормления, а наоборот, возрастает спустя 6 месяцев после рождения малыша.

Подводя итог, нужно отметить, что о структуре бактериальной клетки было бы ошибочно судить только исходя из наличия определенного числа органоидов. Бактерии отличаются разнообразием не только в видовом плане. Кроме того, они имеют существенные отличия от простейших микроорганизмов. А все это превращает их изучение в максимально оправданное и интересное занятие.

Похожие статьи:
Загрузка...

__________________________

Остались вопросы? Задайте их в комментариях к статье, мы обязательно ответим