Лекция № 2 Морфология и физиология бактерий и методы её изучения
II. Строение бактериальной клетки
Бактериальная клетка состоит из следующих частей: трехслойной оболочки, цитоплазмы с различными органоидами и ядерным веществом (нуклеоидом).
Дополнительными структурными образованиями являются капсулы, споры, жгутики, пили.
Оболочка микробной клетки состоит из наружного слизистого слоя, клеточной стенки и цитоплазматической мембраны.
Слизистый слой находится снаружи и выполняет защитную функцию.
Клеточная стенка сохраняет форму клетки и отделяет ее от окружающей среды, сохраняет внутри клетки постоянное осмотическое давление.
В зависимости от содержания муреина в клеточной стенке различают грамположительные и грамотрицательные бактерии (по отношению к окраске по Грамму).
Цитоплазматическая мембрана плотно прилегает к клеточной стенке с внутренней стороны. Очень тонкий полупроницаемый слой, через который осуществляется питание клетки. На мембране находятся ферменты, участвующие в процессах переноса питательных веществ, в дыхании, в делении клетки.
Цитоплазма – внутреннее содержимое бактериальной клетки, представляет собой коллоидную систему, состоящую из воды, белков, углеводов, липидов, различных минеральных солей.
Нуклеоид (ядерное вещество клетки) - наследственный аппарат. Ядерное вещество прокариотов, в отличие от эукариотов, не имеет собственной мембраны и представляет собой двойную нить ДНК, свернутую в кольцо.
Рибосомы находятся в цитоплазме и выполняют функцию синтеза белка. Количество рибосом в клетке достигает количества 10–1000. Соединяясь вместе, рибосомы образует полисомы.
Лизосомы – образования, в которых происходит расщепление питательных веществ.
Включение гранулы, содержащие различные запасные питательные вещества: крахмал, гликоген, жир, волютин.
Дополнительные органоиды:
Капсула – внешний, уплотненный, слизистый слой, примыкающий к клеточной стенке. Это защитный орган, который появляется у бактерий при попадании их в организм человека и животных. Капсула предохраняет микроорганизмы от защитных факторов макроорганизма. Некоторые микробы имеют постоянную капсулу (клепсиеллы).
Споры - уплотненный участок цитоплазмы с нуклеоидом, одетый собственной плотной оболочкой. Образуются при попадании микробов в неблагоприятные условия внешней среды (действие высоких температур, высушивание, изменение рН, уменьшение количества питательных веществ и т.п.). Споры встречаются только у палочковидных бактерий.
При попадании микроорганизмов в благоприятные условия спора в течение 4–5 часов прорастает в вегетативную форму.
Споры очень устойчивы, могут сохраняться десятилетиями.
Спорообразующие аэробные бактерии называются бациллами, а анаэробные – клостридиями.
Жгутики – органы движения, характерные для палочковидных бактерий.
По расположению жгутиков бактерии делятся на группы:
- монотрихи - с одним жгутиком (возбудитель холеры);
- амфитрихи - с пучками или единичными жгутиками на обоих концах клетки (спириллы);
- лофотрихи – с пучком жгутиков на одном конце клетки (фекальный щелочеобразователь);
- перитрихи – жгутики расположены по всей поверхности клетки (кишечные бактерии).
Скорость движения бактерий зависит от количества и расположения жгутиков, от возраста бактерий и влияния окружающих факторов (наиболее подвижны монотрихи).
Пили – ворсинки, расположенные на поверхности бактериальных клеток. Они короче и тоньше жгутиков, имеют спиральную структуру. Пили служат для прикрепления бактерий к клеткам животных и человека, иногда для передачи генетического материала из клетки в клетку.
УЛЬТРАСТРУКТУРА БАКТЕРИАЛЬНОЙ КЛЕТКИ
1 – капсула, 2 – клеточная стенка, 3 – цитоплазматическая мембрана, 4 - мезосомы,
5 – включения, 6 – гранулы рибосом, 7 – нуклеотид (ДНК), 8- жгутик, 9 – пили (ворсинки)