Structura celulei bacteriene

Din punctul de vedere al științei moderne, procariotele au o structură primitivă. Dar această "simplă" îi ajută să le supraviețuiască în cele mai neașteptate condiții. De exemplu, în surse de hidrogen sulfurat sau poligoane atomice. Oamenii de știință au calculat că masa totală a tuturor microorganismelor pământești este de 550 de miliarde de tone.

Bacteriile au o structură cu o singură celulă. Dar acest lucru nu înseamnă că celulele bacteriene trece în fața animalelor sau a plantelor. Microbiologia are deja cunoștințe de sute de mii de tipuri de microorganisme. Cu toate acestea, reprezentanții științificului își descoperă noile tipuri și caracteristici zilnic.

Nu e de mirare că pentru dezvoltarea completă a suprafeței Pământului, microorganismele trebuie să ia o varietate de forme:

• Cockki - bile;
• Streptococci - lanțuri;
• Bacillus - bastoane;
• Vibrios - virgule curbe;
• Spirilla - spirale.

Dimensiunea bacteriilor este măsurată în nanometri și micrometri. Valoarea lor medie este de 0,8 microni. Dar, printre ei, sunt prokaryotes-giganți care ajung la 125 microni și mai mult. Giganții adevărați dintre liliputuri sunt spirochete de 250 pm lungime. Comparați cu ele dimensiunea celei mai bune celule procariote: Mycoplasma "Crește" un pic și ajunge la 0,1-0,15 μm în diametru.

Merită să spuneți că giganții-bacteriile nu sunt atât de ușor să supraviețuiască în mediul înconjurător. Este dificil pentru ei să găsească suficiente substanțe nutritive pentru o performanță reușită a funcției lor. Dar ele nu sunt o pradă ușoară pentru prădătorii de bacterii care se hrănesc cu colegii lor - microorganisme unicelulare, "minciuna" și le beau.

Structura externă a bacteriilor

Perete celular

• Zidul celular al celulei bacteriene este protecția pentru ea și suport. Oferă microorganismul, o formă specifică.
• Peretele celular permeabil. Prin ea treceți nutrienți în interiorul și schimbul de produse (metabolism) spre exterior.
• Unele tipuri de bacterii produc un mucus special care seamănă cu o capsulă care le protejează de uscare.
• Unele celule au flageluri (una sau mai multe) sau vilisiuni care îi ajută să se miște.
• În celulele bacteriene, care, atunci când pictează în gram, dobândește o culoare roz (gram-negativ), peretele celular este mai subțire, multistrat. Enzime datorate care apare scindarea nutrientului, spre exterior.
• Bacterii, care, atunci când pictează în gram, dobândește colorarea violet (gram-pozitiv), peretele celular este gras. Nutrienții care intră în celulă sunt scindate în spațiul periplasmic (spațiu între peretele celular și membrana citoplasmă) prin enzime hidrolitice.
• Pe suprafața peretelui celular există numeroși receptori. Copilul copilului sunt atașați la ei - fagi, coliine și compuși chimici.
• Lipoproteinele peretelui în unele tipuri de bacterii sunt antigene numite toxine.
• Cu tratament pe termen lung cu antibiotice și, din alte motive, unele celule pierd cochilia, dar păstrează capacitatea de a reproduce. Ei dobândesc o formă rotunjită - formă de L și pot fi păstrate în corpul uman (bețișoarele Cocci sau tuberculozei). Formele L au capacitatea de a lua specii inițiale (reversiune).

Capsulă

În condiții nefavorabile ale mediului extern, bacteria formează o capsulă. Microcapsule strâns adiacente peretelui. Poate fi văzut numai în microscopul electronic. McCapsula formează frecvent microbi patogeni (pneumococi). Chlebseyellas pneumonia McCapsula întotdeauna detectată.

Capsopod-cum ar fi coajă

Carcasa asemănătoare capsopodului este o educație, asociată fragil cu un perete celular. Datorită enzimelor bacteriene, carcasa asemănătoare capsopodului este acoperită cu carbohidrați (exopolisachiride) din mediul extern, datorită lipsei de bacterii cu suprafețe diferite, chiar și complet netedă. De exemplu, streptococi, care se încadrează în corpul uman, se poate lipi cu dinți și supape cardiace.

Funcțiile capsulei sunt diverse:

• Protecția împotriva condițiilor de mediu agresive,
• Asigurarea aderenței (lipirea) cu celulele umane,
• Posedând proprietăți antigene, capsula are un efect toxic atunci când introduceți într-un organism viu.

Flagella

• Unele celule bacteriene au flageluri (una sau mai multe) sau villi, care ajută la mutare. Compoziția steagurilor este un flaglab de proteine ​​contractile.
• Numărul de arome poate fi diferit - unul, pachet de flagel, flagel-uri la capete diferite ale celulei sau pe întreaga suprafață.
• Mișcarea (dezordonată sau rotită) este efectuată ca urmare a mișcării de rotație a flagelului.
• Proprietățile antigenice ale flagelurilor au un efect toxic pentru boală.
• Bacterii care nu au arome care acoperă mucus, capabile să alunece. În bacteriile acvatice conțin vacuole în cantitatea de 40-60, umplută cu azot.

Ele oferă imersiune și float. În sol, celula bacteriană se deplasează de-a lungul canalelor de sol.

A văzut

• Peeling (Vilrow, FMMMI) acoperă suprafața celulelor bacteriene. Carnea de porc este un fir toaletă subțire subțire de natură proteică.
• A băut tipul comunOferiți adeziunea (lipirea) cu celulele gazdă. Numărul lor este uriaș și variază de la câteva sute la câteva mii. Din momentul atașamentului, începe orice proces infecțios.
• Ferăstrău sexualcontribuie la transferul materialului genetic de la donator la destinatar. Numărul lor de la 1 la 4 pe celulă.

Membrană citoplasmică

• Membrana citoplasmică este situată sub peretele celulei și este lipoproteină (până la 30% din lipide și până la 70% din proteine).
• În diferite celule bacteriene, o compoziție lipidică diferită a membranelor.
• Proteinele membranei efectuează multe funcții. Proteine ​​funcționalereprezintă enzime, datorită cărora se produce sinteza diferitelor componente și altele pe membrana citoplasmatică.
• Membrana citoplasmatică constă din 3 straturi. Stratul dublu fosfolipid este permeabil cu globuline care oferă substanțe de transport într-o celulă bacteriană. În caz de încălcare a muncii sale, celula moare.
• Membrana citoplasmatică participă la stimulare.

Structura interioară a bacteriilor

Citoplasmă

Toate conținutul celulei, cu excepția nucleului și a peretelui celular, se numește citoplasmă. În faza de continuitate a citoplasmei (matrice) sunt ribozomi, sisteme de membrană, mitocondri, plastiști și alte structuri, precum și nutrienți de rezervă. Citoplasma are o structură extrem de complexă (stratificată, granulară). Cu ajutorul unui microscop electronic, multe detalii interesante ale structurii celulei.

Un strat exterior de lipoprodiferactract de bacterii protoplast cu proprietăți fizice și chimice speciale se numește o membrană citoplasmică. În interiorul citoplasmei există toate structurile vitale și organele. Membrana citoplasmică efectuează un rol foarte important - reglementează fluxul de substanțe în celulă și alocarea produselor de schimb externe. Prin membrană, nutrienții pot curge într-o celulă ca rezultat la un proces biochimic activ care implică enzime.

În plus, membrana are loc sinteza unor componente ale celulei, în principal componentele peretelui celular și capsulă. În cele din urmă, în membrana citoplasmatică există enzime esențiale (catalizatori biologici). Aranjamentul ordonat al enzimelor pe membrane vă permite să reglați activitatea lor și să împiedicați distrugerea numai a enzimelor altora. Ribozomii sunt asociați cu particulele structurale ale membranei pe care este sintetizată proteina. Membrana constă din lipoproteine. Este suficient de puternic și poate oferi o existență temporară a unei cuști fără o coajă. Membrana citoplasmatică este de până la 20% din masa uscată a celulei.

Pe fotografiile electronice de secțiuni subțiri de bacterii, membrana citoplasmică este reprezentată ca o grosime continuă de greutate de aproximativ 75a, constând dintr-un strat luminos (lipide) încheiat între două (proteine). Fiecare strat are o lățime de 20-30a. O astfel de membrană este numită elementară.

Granule

În citoplasma de bacterii, celulele conțin adesea granule de diferite forme și dimensiuni. Cu toate acestea, prezența lor nu poate fi considerată un semn constant al microorganismului, este, de obicei, în mare parte legată de condițiile fizice și chimice ale mediului.

Multe incluziuni citoplasmatice constau din compuși care servesc ca sursă de energie și carbon. Aceste substanțe rezervoare se formează atunci când organismul este alimentat cu o cantitate suficientă de nutrienți și, dimpotrivă, se utilizează atunci când corpul cade în condiții mai puțin favorabile surse de alimentare.

Multe granule de bacterii constau în amidon sau alte polizaharide - glicogen și granolases. Unele bacterii în timpul creșterii pe zaharuri bogate în interiorul celulelor sunt găsite picături de grăsime. Un alt tip larg de incluziuni granulare este Volutin (granule de metarmatină). Aceste granule constau din polimetafosfat (chestii de rezervă cuprinzând reziduuri de acid fosforic). Polimetafosfat servește ca o sursă de grupuri de fosfat și energie pentru corp. Bacteriile mai adesea acumulează Volutin în condiții neobișnuite de alimente, de exemplu, pe un mediu fără sulf. În citoplasma unor bacterii de sulf sunt picături de sulf.

Mezozomi

Între membrana plasmatică și peretele celular există o legătură sub forma unei poduri premiere. Membrana citoplasmatică dă adesea invaginire - piercing în interiorul celulei. Aceste fenomene formează structuri speciale de membrană în citoplasmă numită mezozomi.

Unele specii de mese sunt vițeii separați de citoplasma proprie a membranei lor. În interiorul unor pungi de membrană, sunt ambalate numeroase bule și tubuli. Aceste structuri efectuează diferite funcții din bacterii. Unele dintre aceste structuri sunt analogi mitocondri.

Alții efectuează rețeaua de funglastoplastic sau echipamentul Golgi. Prin invagarea membranei citoplasmatice, se formează un aparat fotosintetic al bacteriilor. După ce a imaginat citoplasma membranei continuă să crească și să formeze stive, care, prin analogie cu granulele de cloroplaste de plante, se numește grămezi de tihicoides. În aceste membrane, se umple adesea cu ei înșiși cea mai mare parte a citoplasmei celulei bacteriene, pigmenți (bacterochhyll, carotenoizi) și enzime (citocromuri), realizând procesul de fotosinteză.

Nucleoid

Bacteriile nu au un astfel de nucleu, cum ar fi cele mai înalte organisme (Eucariot) și există analogul său - "echivalent nuclear" - un nucleoid, care este o formă mai primitivă evolutivă a unei substanțe nucleare.Se compune dintr-un inel ADN dunchibil de ADN închis cu o lungime de 1,1 -1,6 nm, care este considerat ca un cromozom bacterian unic sau o genă la. Nucleul Prokariotes nu este livrat din restul celulei membranei - nu are o teacă nucleară.

Structura structurilor nucleoide include polimeraza ARN, proteinele principale și nu există cromozom histone pe membrana citoplasmatică și în bacterii gram-pozitive - pe mezozom. Cromozomul bacterian este reprodus de un polibontservator: Helix Dubl Double Parental se rotește și se colectează un nou lanț complementar pe matricea fiecărui lanț de polinucleotide. Nucleoidul nu are un aparat mitotic, iar discrepanța dintre filiale este asigurată de creșterea membranei citoplasmatice.

Structura diferențiată a kernel-ului bacterian. În funcție de etapa de dezvoltare, celula nucleoidă poate fi discretă (intermitentă) și constă în fragmente separate. Acest lucru se datorează faptului că divizarea celulei bacteriene în timp se efectuează după finalizarea ciclului de replicare a moleculei ADN și decorarea cromozomilor subsidiari.

Volumul de bază al informațiilor genetice ale celulei bacteriene este concentrat în nucleoid. În plus față de nucleoid în celulele multor bacterii, elementele genetice extracommodulare sunt găsite - plasmide reprezentate de molecule de ADN mici, capabile de replicare autonomă.

Plasmide

Plasmidele sunt molecule autonome, laminate într-un inel, ADN cu două sensuri. Masa lor este semnificativ mai mică decât masa nucleotidelor. În ciuda faptului că informațiile ereditare sunt codificate în plasmida ADN, ele nu sunt vitale și necesare pentru celulele bacteriene.

Ribozomi

În citoplasma bacteriilor conține ribozomi - particule de sinteză a proteinei cu un diametru de 200a. Există mai mult de o mie de celule. Constau în ribozomi din ARN și proteine. În bacterii, multe ribozomi sunt situate în mod liber în citoplasmă, unele dintre ele pot fi asociate cu membranele.

Ribozomii sunt centre de sinteză proteică într-o celulă. În același timp, ele sunt adesea conectate unul cu celălalt, formând agregate, numite polisomozomi sau polisoame.

Includere

Incluziune - Produse metabolice nucleare și nucleare. Acestea sunt o cantitate de substanțe nutritive: glicogen, amidon, sulf, polifosfat (monedă) etc. Incluziunea este adesea atunci când pictura dobândește o vedere diferită de culoarea colorantului. Moneda poate fi diagnosticată cu baghetă difterică.

Ceea ce lipsește în celulele bacteriilor?

Deoarece bacteriile sunt un microorganism procariotic, în celulele bacteriilor sunt întotdeauna lipsesc multe organoide, care sunt inerente organismelor eucariote:

• Aparatul Golgi care ajută celula prin faptul că substanțele inutile se acumulează și ulterior le afișează din celulă;
• Plastedele conținute numai în celulele plantelor provoacă colorarea lor și, de asemenea, joacă un rol semnificativ în fotosinteză;
• lizozomii care posedă enzime speciale și ajută la scindarea proteinelor;
• Mitochondria oferă celulelor cu energia necesară și, de asemenea, să participe la reproducere;
• o rețea endoplasmică care oferă transport în citoplasma anumitor substanțe;
• Centrul de celule.

De asemenea, merită să ne amintim că bacteriile nu au perete celular, prin urmare procesele, cum ar fi pinocitoza și fagocitoza, nu pot curge.

Caracteristicile proceselor bacterii

Fiind microorganisme speciale, bacteriile sunt adaptate la existența în astfel de condiții atunci când oxigenul poate fi absent. Și respirația în sine are loc din cauza Mesos. De asemenea, este foarte interesant faptul că organismele verzi sunt capabile să fie exact și fotosinteze, cum ar fi plantele. Dar este important să se țină seama de faptul că în plante procesul de fotosentator are loc în cloroplaste și bacteriile din membrane.

Reproducerea în celula bacteriană are loc o modalitate primitivă. Celula coaptă este împărțită în două, după o perioadă de timp ajung la maturitate, iar acest proces este repetat. În condiții favorabile pe zi, poate apărea o modificare de 70-80 de generații. Este important să ne amintim că astfel de metode de reproducere ca mitoză și meyoză nu sunt disponibile din cauza structurii sale. Ele sunt inerente numai celulelor eucariote.

Se știe că formarea litigiilor este una dintre mai multe moduri de a rambursa ciupercile și plantele. Dar bacteriile știu, de asemenea, cum să formeze controverse, ceea ce este inerent într-un pic din specia lor. Ei au această capacitate de a experimenta condiții deosebit de nefavorabile care pot fi periculoase pentru viața lor.

Cunoscute astfel de specii care pot supraviețui chiar și în spațiu. Acest lucru nu poate repeta niciun organisme vii. Bacteriile au devenit progenitorii vieții pe pământ datorită simplității structurii lor. Dar faptul că există în această zi arată cât de importante sunt pentru lumea din jurul nostru. Cu ajutorul lor, oamenii se pot apropia de răspunsul la întrebarea despre originea vieții pe pământ, studiază în mod constant, bacterii și învățând ceva nou.

Cele mai interesante și fascinante fapte despre bacterii

Staphylococcus bacterii doresc pentru sânge uman

Stafilococul de aur (Staphylococcus aureus) este un tip comun de bacterii care afectează aproximativ 30% dintre toți oamenii. La unii oameni, face parte din microbioma (microflora) și apare atât în ​​interiorul corpului, cât și pe piele sau în cavitatea orală. Deși există tulpini inofensive de stafilococcus, altele, cum ar fi Staphylococcus aureus rezistente la meticilină), creează probleme grave de sănătate, inclusiv infecții cutanate, bolile cardiovasculare, meningita și boala digestivă a bolii.

Cercetătorii de la Universitatea din Vanderbilt au descoperit că bacteriile stafilococului preferă sângele unei persoane în comparație cu sângele animalelor. Aceste bacterii nu sunt indiferente față de glandă, care este conținut în hemoglobină detectată în celulele roșii din sânge. Stafilococul de aur sparge celulele sanguine pentru a ajunge la fier în interiorul lor. Se crede că variațiile genetice ale hemoglobinei pot face ca unii oameni să fie mai de dorit pentru bacteriile StaphylococCal decât altele.

Bacteriile provoacă ploaie

Cercetătorii au descoperit că bacteriile din atmosferă pot juca un anumit rol în producția de ploaie și alte forme de precipitații. Acest proces începe când bacteriile din plante sunt transferate în vânt în atmosferă. La înălțime, gheața se formează în jurul lor și încep să crească. De îndată ce bacteriile înghețate atinge un anumit prag de creștere, gheața începe să se topească și se întoarce la pământ sub formă de ploaie. Bacteriile seringa de tip PSIEDOMONAS au fost găsite chiar în centrul particulelor mari de grindină. Ele produc o proteină specială în membranele celulare, permițând legarea apei într-un mod unic, contribuind la formarea gheții.

Combaterea bacteriilor provoacă acnee

Cercetătorii au arătat că unele tulpini de bacterii care cauzează acnee pot ajuta la prevenirea acneei. Bacterii, care cauzează acnee acnee - propionibacterium, trăiește în porii pielii noastre. Când aceste bacterii provoacă un răspuns imun, zona de pe piele se umflă și se formează acnee.

Cu toate acestea, sa constatat că unele tulpini de bacterii sunt mai puțin susceptibile de a provoca acnee. Aceste tulpini pot fi motivul pentru care oamenii cu piele sănătoși rareori apar acnee. Studierea genelor de tulpini de acnes propionibacterium, asamblate la persoanele cu acnee și piele sănătoasă, cercetătorii au identificat ștampile care au fost răspândite pe pielea curată și rar întâlnită pe piele cu acnee. Studiile viitoare vor include încercări de a dezvolta un medicament care ucide numai tulpini de bacterii propionibacterium acnes.

Bacteriile pe gingii pot duce la o boală cardiovasculară

Cine ar fi crezut că curățarea regulată a dinților poate ajuta la prevenirea bolilor de inimă? Anterior, studiile au evidențiat relația dintre boala gingiilor și bolile cardiovasculare. Acum oamenii de știință au găsit o relație specifică între aceste boli.

Se presupune că bacteriile și oamenii produc anumite tipuri de proteine, numite proteine ​​de stres. Aceste proteine ​​se formează atunci când celulele se confruntă cu diferite tipuri de stări stresante. Atunci când o persoană are o infecție cu gumă, celulele sistemului imunitar încep să atace bacteriile. Bacteriile produc proteine ​​de stres atunci când atacă, iar celulele albe din sânge atacă și proteinele de stres.

Problema este că celulele albe din sânge nu pot distinge între proteinele de stres produse de bacterii și cele produse de organism. Ca urmare a celulelor sistemului imunitar, proteinele de stres produse de organism, de asemenea, atac, ceea ce provoacă acumularea de leucocite în artere și duce la ateroscleroză. Inima calcinată este principala cauză a bolilor cardiovasculare.

Bacteriile solului îmbunătățesc învățarea

Știați că timpul petrecut în grădină sau munca în grădină vă poate ajuta să învățați mai bine? Potrivit cercetătorilor, bacteria de sol Mycobacterium Vaccae este capabilă să îmbunătățească plecarea la mamifere.

Probabil, aceste bacterii se încadrează în corpul nostru prin înghițire sau prin respirație. Prin sugestia oamenilor de știință, bacteriul Mycobacterium Vaccae îmbunătățește învățarea, stimulând creșterea neuronilor creierului, ceea ce duce la o creștere a nivelului de serotonină și la o scădere a îngrijorării.

Studiul a fost realizat folosind șoareci care au fost hrăniți de bacterii vii Mycobacterium Vaccae. Rezultatele au arătat că șoarecii care utilizează bacterii au mutat labirintul mult mai rapid și cu un nivel mai mic de anxietate decât șoarecii care nu au fost hrăniți de bacterii. Oamenii de știință presupun că Mycobacterium Vaccae joacă un rol în îmbunătățirea soluției de noi sarcini și reducerea nivelului de stres.

Mașini electrice bacteriene

Cercetătorii de la Laboratorul Național de Argon au constatat că bacteria Bacillus subtilis posedă capacitatea de a roti uneltele foarte mici. Aceste bacterii sunt aerobice, adică nevoie de oxigen pentru creștere și dezvoltare. Când sunt plasate într-o soluție cu microbubble de aer, bacteriile înot în dinții de viteză și determină să se rotească într-o anumită direcție.

Câteva sute de bacterii care lucrează la unison pentru a începe rotirea angrenajului. Sa constatat, de asemenea, că bacteriile pot roti câteva unelte interconectate. Cercetătorii au reușit să controleze viteza cu care bacteriile au rotit uneltele, ajustând cantitatea de oxigen din soluție. Reducerea cantității de oxigen a condus la o încetinire a bacteriilor. Îndepărtarea oxigenului îi face să se oprească complet în mișcare.