Для бактеріальної клітини характерна наявність чого? Особливості, будову і функції бактеріальної клітини

Крім 5 царств живої природи, існує ще два надцарства: прокаріоти і еукаріоти. Тому якщо розглядати систематичне положення бактерій, то воно буде наступним:

1. Імперія Клітинні.
2. Надцарство Без`ядерні.
3. Царство Прокаріоти.
4. Подцарство Бактерії.

   

Чому ці організми виділяються в окремий таксон? Вся справа в тому, що для бактеріальної клітини характерна наявність деяких особливостей, що накладають відбиток на її життєдіяльність та взаємодію з іншими істотами і людиною.

Відкриття бактерій

Відкриття бактеріальних клітин відбулося тільки з розвитком техніки. А конкретно, з винаходом 1695 року мікроскопа, що дає збільшення у 300 разів. Зроблено це було італійцем Антоніо ван Левенгук. Вчений розглядав у свій винахід крапельки брудної води і побачив, що вони просто кишать дрібними організмами. Назвав він їх анімалькулі.

Доказ їх безсумнівного існування та безпосередньої участі в розвитку різних захворювань у людини було скоєно завдяки дослідам Луї Пастера.

Після цього відкриття були виявлені і вивчені багато збудники інфекцій. Розвиток мікробілог (науки про мікроорганізми) пішло інтенсивними кроками вперед.

Саме те, які особливості будови бактеріальної клітини, їх різноманітність і форми, значення і спосіб життя, вивчає розділ мікробіології - бактеріологія. В даний час вона тісно корелює з іншими науками: медичної мікробіологією, молекулярною біологією і біохімією, біофізики, космічної біологією та іншими.

Форми бактеріальних клітин

Таких розрізняють кілька.

1. Кулясті, або кокові структури. Поділяються на:

• мікрококи - дуже дрібні, одиночні представітелі;
• диплококки - приставка "ді" означає "два" (тобто бактерії, зібрані по парам) ;
• тетракоккі - утворюють четирехструктурние організми;
• стрептококи - колонія кулястих мікробів, зібрана в єдину цепочку;
• сарціни - формують ніби пакет з 8, 12 або 16 структур;
• стафілококи - колонія бактерій у формі виноградного грона.

2. Бацили, або палочкообразниє бактерії. Розрізняються за кількома критеріями.

• за формою: правильна і неправільная;
• за розміром: дрібні, середні або крупние;
• за формою кінцевих структур: загострені, закруглені, оброблення, утолщенние;
• по угрупованню і розташуванню: одиночні, діплобацілли, стрептобактерій.

3. Покручені. Поділяються на:

• вібріони - злегка зігнуті в півколо;
• спірили - характеризуються різною кількістю завитків.

4. Спірохети. Поділяються на:

• лептоспіри - у формі букви S;
• боррелии - до 12 завитків в структуре;
• трепонеми - від 12 до 17 завитків дрібного розміру.

Очевидно, що для бактеріальної клітини характерна наявність різних форм для пристосування до будь-яких умов проживання.

Особливості структурної організації

Бактерії не дарма відносяться до окремого царству живої природи. Людьми була встановлена їхня внутрішня сутність, вивчені механізми процесів і спосіб життя. Тому і стало зрозуміло, що існують деякі особливості будови бактеріальної клітини.

Є кілька основних частин, які обов`язкові для кожного представника цього царства.

1. Присутність напівпроникною мембрани цитоплазми.
2. Рідка внутрішнє середовище - цитоплазма, в якій присутній генетичний матеріал і рибосоми.

Також для бактеріальної клітини характерно присутність і необов`язкових структур. Таких як:

• клітинна стінка;
• мікрокапсула;
• включення;
• пілі;
• капсула;
• суперечки;
• жгутікі;
• навколо-слиз.

Розглянемо більш докладно, які особливості будови бактеріальної клітини.

Будова клітини

Зовні кожна бактерія покрита цитоплазматичної мембраною. Дана структура являє собою тришарову фосфоліпідів-білкову організацію. Дуже схожа за своєю будовою та складом з мембраною тваринної клітини. При розгляді в мікроскоп явно видно верхній і нижній шар, вони темніші, складаються з фосфоліпідів. Середній - це білки, які наче пронизують всю мембрану, тому відносяться до інтегральних.

Основна функція цитоплазматичної мембрани - напівпроникливості і, як наслідок, вибірковий транспорт речовин у клітину і з неї. Також вона є бар`єром, забезпечує нормальний рівень осмотичного тиску і тургор клітини (форму тіла).

Для бактеріальної клітини характерна наявність цитоплазми - полужидкой внутрішнього середовища, в якій знаходяться важливі елементи. Її склад представлений:

• белкамі;
• полісахарідамі;
• гранулами глікогена;
• бета-масляної кіслотой;
• волютину.

Окремої уваги заслуговують органели клітини, занурені в цитоплазму.

Нуклеоїд і рибосоми

Як і в будь-якій еукаріотичної клітці, в бактеріальної є свій генетичний апарат. Він являє собою щільно упаковану в клубок двухцепочечную молекулу ДНК, яка становить одну хромосому. Дана структура не відокремлена від цитоплазми каріолемми і тому називається не ядром, а нуклеоїдом.

Додатковим генетичним матеріалом, розподіленим в цитоплазмі, є структури під назвою плазміди. Вони являють собою кільцеві молекули ДНК, тому виконують додаткові спадкові функції бактеріальної клітини.

Рибосоми - найдрібніші структури, у великій кількості розкидані в цитоплазмі. Природа їх представлена молекулами РНК. Дані гранули є матеріалом, за яким можна визначити ступінь спорідненості та систематичне положення конкретного виду бактерії. Функція їх - складання білкових молекул.

Капсула

Для бактеріальної клітини характерна наявність захисних слизових оболонок, склад яких визначається полисахаридами або поліпептидами. Такі структури мають назву капсул. Розрізняють мікро- і макрокапсули. Дана структура формується не у всіх видів, але у переважної більшості, тобто не є обов`язковою.

Від чого захищає капсула бактеріальну клітину? Від фагоцитозу антитілами господаря, якщо бактерія патогенна. Або від висихання і впливу шкідливих речовин, якщо говорити про інші види.

Слиз і включення

Також необов`язкові структури бактерій. Слиз, або гликокаликс, по хімічній основі є мукоїдному полисахаридом. Може формуватися як усередині клітини, так і зовнішніми ферментами. Добре розчинна у воді. Призначення: прикріплення бактерії до субстрату - адгезія.

Включення - це мікрогранули в цитоплазмі різної хімічної природи. Це можуть бути білки, амінокислоти, нуклеїнові кислоти або полісахариди.

Органели руху

Особливості бактеріальної клітини також проявляються і в її русі. Для цього присутні джгутики, які можуть бути в різній кількості (від одного до декількох сотень на клітину). Основа кожного джгутика - білок флажеліну. Завдяки еластичним скорочень і ритмічним рухам з боку в бік бактерія може пересуватися в просторі. Кріпиться джгутик до цитоплазматичної мембрані. Розташування також може варіюватися у різних видів.

Пили

Ще більш тонкі, ніж джгутики, структури, що приймають участь в:

• прикріпленні до субстрату;
• водно-сольовому пітаніі;
• статевому розмноженні.

Складаються з білка пилина, кількість їх може доходити до декількох сотень на клітку.

Схожість з клітинами рослин

Бактеріальна і рослинна клітина мають одну незаперечну схожість - наявність клітинної стінки. Однак якщо у рослин вона є безперечно, то у бактерій присутня не у всіх видів, тобто відноситься до необов`язковим структурам.

Хімічний склад бактеріальної клітинної стінки:

• пептидогликан муреін;
• полісахаріди;
• ліпіди;
• білки.

Зазвичай дана структура має подвійний шар: зовнішній і внутрішній. Функції виконує такі ж, як клітинна стінка рослин. Підтримує і позначає постійну форму тіла і забезпечує механічний захист.

Освіта суперечка

Яке будова бактеріальної клітини, ми розглянули досить докладно. Залишилося тільки згадати про те, як бактерії можуть переживати несприятливі умови, дуже довгий час не втрачаючи життєздатності.

Це їм вдається шляхом формування структури під назвою спору. Вона не має відношення до розмноження і лише охороняє бактерії від несприятливих умов. За формою спори можуть бути різними. При відновленні нормальних навколишніх умов спору ініціюється і проростає в активну бактерію.