Բակտերիաների ո՞ր կառուցվածքն է կատարում շարժման գործառույթը: Բակտերիալ բջիջ. Բուսական բջջի կառուցվածքի առանձնահատկությունները

Ըստ գիտնականների՝ բակտերիաները ավելի քան 3,5 միլիարդ տարեկան են։ Նրանք գոյություն են ունեցել Երկրի վրա բարձր կազմակերպված օրգանիզմների հայտնվելուց շատ առաջ: Լինելով կյանքի ակունքներում՝ բակտերիալ օրգանիզմները ստացել են պրոկարիոտ տիպի տարրական կառուցվածք, որը բնութագրվում է ձևավորված միջուկի և միջուկային թաղանթի բացակայությամբ։ Նրանց կենսաբանական հատկությունների ձևավորման վրա ազդող գործոններից մեկը բակտերիալ թաղանթն է (բջջային պատը):

Բակտերիալ պատը նախատեսված է մի քանի հիմնարար գործառույթներ կատարելու համար.

• լինել մանրէի կմախք;
• տալ որոշակի ձև;
• շփվել արտաքին միջավայրի հետ;
• պաշտպանել շրջակա միջավայրի գործոնների վնասակար ազդեցությունից;
• մասնակցել բակտերիալ բջիջի բաժանմանը, որը չունի միջուկ և միջուկային թաղանթ.
• պահպանում է անտիգենները և տարբեր տեսակի ընկալիչները իր մակերեսին (բնորոշ գրամ-բացասական բակտերիաների համար):

Բակտերիաների որոշ տեսակներ ունեն արտաքին պարկուճ, որը դիմացկուն է և ծառայում է միկրոօրգանիզմի ամբողջականության պահպանմանը։ երկար ժամանակ. Այս դեպքում բակտերիալ թաղանթը միջանկյալ ձև է ցիտոպլազմայի և պարկուճի միջև: Որոշ բակտերիաներ (օրինակ՝ լեյկոնոստոկը) ունեն մի պարկուճում մի քանի բջիջներ պարփակելու առանձնահատկություն։ Սա կոչվում է zoogel:

Քիմիական բաղադրությունըպարկուճները բնութագրվում են պոլիսախարիդների և մեծ քանակությամբ ջրի առկայությամբ: Պարկուճը կարող է նաև թույլ տալ, որ բակտերիան կցվի կոնկրետ առարկայի:

Մանրէի կողմից դրա կլանման աստիճանը կախված է նրանից, թե նյութը որքան հեշտությամբ է թափանցում պատյան։ Երկար շղթայական հատվածներով մոլեկուլները, որոնք կայուն են կենսաքայքայման նկատմամբ, ավելի հավանական է, որ ներթափանցեն:

Ի՞նչ է կեղևը:

Բակտերիաների թաղանթը բաղկացած է լիպոպոլիսաքարիդներից, սպիտակուցներից, լիպոպրոտեիններից և տեյխոաթթուներից։ Հիմնական բաղադրիչը մուրեինն է (պեպտիդոգլիկան):

Բջջային պատի հաստությունը կարող է տարբեր լինել և հասնել 80 նմ-ի: Մակերեւույթը շարունակական չէ, այն ունի տարբեր տրամագծերի ծակոտիներ, որոնց միջոցով միկրոբը ստանում է սննդանյութեր և ազատում իր կենսագործունեության արգասիքները։

Արտաքին պատի կարևորության մասին է վկայում նրա զգալի քաշը՝ այն կարող է տատանվել ամբողջ մանրէի չոր զանգվածի 10-ից մինչև 50%-ի սահմաններում։ Ցիտոպլազմը կարող է դուրս պրծնել՝ փոխվելով արտաքին օգնությունբակտերիաներ.

Կեղևի վերին մասը կարող է ծածկված լինել թարթիչներով կամ դրոշակներով, որոնք բաղկացած են ֆլագելինից՝ հատուկ սպիտակուցային նյութից։ Բակտերիալ թաղանթին կցվելու համար դրոշակները ունեն հատուկ կառուցվածքներ՝ հարթ սկավառակներ։ Մեկ դրոշակ ունեցող բակտերիաները կոչվում են միաձույլ, երկուս ունեցող բակտերիաները՝ ամֆիտրիկ, բակտերիաները՝ լոֆոտրիխ, իսկ շատ բակտերիաները՝ պերիտրիկ։ Առանց դրոշակի միկրոօրգանիզմները կոչվում են ատրիչիա:

Բջջային թաղանթն ունի ներքին մաս, որը սկսում է ձևավորվել բջջի աճի ավարտից հետո: Ի տարբերություն արտաքինի, այն բաղկացած է շատ ավելի փոքր քանակությամբ ջրից և ունի ավելի մեծ առաձգականություն և ամրություն։

Մանրէաբանական պատերի սինթեզի գործընթացը սկսվում է մանրէի ներսում։ Դա անելու համար այն պարունակում է պոլիսախարիդային համալիրների ցանց, որոնք հերթափոխվում են որոշակի հաջորդականությամբ (ացետիլգլյուկոզամին և ացետիլմուրամաթթու) և միմյանց հետ կապված ամուր պեպտիդային կապերով: Պատի հավաքումն իրականացվում է արտաքինից՝ պլազմային թաղանթի վրա, որտեղ գտնվում է պատյանը։

Քանի որ բակտերիան միջուկ չունի, այն չունի միջուկային թաղանթ։

Կեղևը չներկված բարակ կառույց է, որը նույնիսկ չի երևում առանց բջիջների հատուկ ներկման: Այդ նպատակով օգտագործվում է պլազմոլիզ և մթնեցված տեսադաշտ։

Գրամ բիծ

1884 թվականին բջիջի մանրամասն կառուցվածքն ուսումնասիրելու համար Քրիստիան Գրամն առաջարկեց հատուկ միջոցնրա գունազարդումը, որը հետագայում կոչվեց նրա անունով: Գրամ բիծը բոլոր միկրոօրգանիզմներին բաժանում է գրամ դրական և գրամ-բացասական: Յուրաքանչյուր տեսակ ունի իր կենսաքիմիական և կենսաբանական հատկությունները: Տարբեր գույները պայմանավորված են նաև բջջային պատի կառուցվածքով.

1. Գրամ-դրականբակտերիաներն ունեն զանգվածային պատյան, որը ներառում է պոլիսախարիդներ, սպիտակուցներ և լիպիդներ: Այն դիմացկուն է, ծակոտիները նվազագույն են, ներկելու համար օգտագործվող ներկը ամուր թափանցում է և գործնականում չի լվացվում։ Նման միկրոօրգանիզմները ձեռք են բերում կապույտ-մանուշակագույն գույն:
2. Գրամ-բացասականբակտերիաների բջիջները ունեն որոշակի տարբերություններ. նրանց պատի հաստությունը ավելի քիչ է, բայց կեղևն ունի երկու շերտ: Ներքին շերտը բաղկացած է պեպտիդոգլիկանից, որն ունի ավելի թուլացած կառուցվածք և լայն ծակոտիներ։ Գրամ ներկող ներկը հեշտությամբ լվանում է էթանոլով: Բջիջը գունաթափվում է: Ապագայում տեխնիկան ներառում է հակապատկեր կարմիր ներկի ավելացում, որը բակտերիաները գունավորում է կարմիր կամ վարդագույն:

Մարդկանց համար անվնաս գրամ դրական միկրոբների մասնաբաժինը զգալիորեն գերազանցում է գրամ-բացասականներին: Մինչ օրս մարդկանց մոտ հիվանդություններ առաջացնող գրամ-բացասական միկրոօրգանիզմների երեք խումբ դասակարգվել են.

• կոկի (streptococci և staphylococci);
• ոչ սպոր ձևավորող ձևեր (կորինեբակտերիա և լիստերիա);
• սպոր առաջացնող ձևեր (բացիլ, կլոստրիդիա):

Պերիպլազմիկ տարածության բնութագրերը

Բակտերիալ պատի և ցիտոպլազմային թաղանթի միջև կա պերպլազմիկ տարածություն, որը բաղկացած է ֆերմենտներից։ Այս բաղադրիչը պարտադիր կառույց է, այն կազմում է մանրէի չոր զանգվածի 10-12%-ը։ Եթե ​​թաղանթը ինչ-ինչ պատճառներով ոչնչացվում է, բջիջը մահանում է: Գենետիկական տեղեկատվությունը գտնվում է անմիջապես ցիտոպլազմայում և չի բաժանվում նրանից միջուկային թաղանթով։

Անկախ նրանից, թե միկրոբը գրամ դրական է, թե գրամ-բացասական, դա միկրոօրգանիզմի օսմոտիկ պատնեշն է, օրգանական և անօրգանական մոլեկուլների փոխադրողը բջիջի խորքում: Ապացուցված է նաև պերիպլազմի որոշակի դերը միկրոօրգանիզմի աճի գործում։

Աշխատում եմ որպես անասնաբույժ։ Ես հետաքրքրված եմ պարահանդեսային պարերով, սպորտով և յոգայով: Ես առաջնահերթություն եմ տալիս անձնական զարգացմանը և հոգևոր պրակտիկաների յուրացմանը: Սիրված թեմաներ՝ անասնաբուժություն, կենսաբանություն, շինարարություն, վերանորոգում, ճանապարհորդություն։ Տաբուներ՝ իրավունք, քաղաքականություն, ՏՏ տեխնոլոգիաներ և համակարգչային խաղեր:

Բակտերիալ բջիջը, որպես ամբողջություն, կառուցված է բավականին պարզ: Այն առանձնացված է արտաքին միջավայրից ցիտոպլազմային թաղանթով և լցված ցիտոպլազմով, որում գտնվում է նուկլեոիդ գոտին, ներառյալ շրջանաձև ԴՆԹ մոլեկուլը, որից կարող է «կախվել» տառադարձված mRNA-ն, որին, իր հերթին, կցվում են ռիբոսոմներ՝ սինթեզելով։ սպիտակուցը իր մատրիցի վրա միաժամանակ սինթեզի գործընթացի հետ ինքնին մատրիցներ: Միևնույն ժամանակ, ԴՆԹ-ն կարող է կապված լինել սպիտակուցների հետ, որոնք իրականացնում են դրա վերարտադրությունը և վերականգնումը: Բակտերիաների ռիբոսոմները ավելի փոքր են, քան էուկարիոտները և ունեն նստվածքի 70S գործակից: Նրանք, ինչպես և էուկարիոտները, ձևավորվում են երկու ենթամիավորներով՝ փոքր (30S), որը ներառում է 16S rRNA, և մեծ՝ 50S, որը ներառում է 23S և 5S rRNA մոլեկուլներ։

Փոխանցման մանրադիտակի միջոցով ստացված լուսանկարը (նկ. 1) հստակ ցույց է տալիս լուսային գոտի, որտեղ գտնվում է գենետիկական ապարատը և տեղի են ունենում տառադարձման և թարգմանության գործընթացները: Ռիբոսոմները տեսանելի են մանր հատիկավոր ներդիրների տեսքով։

Ամենից հաճախ բակտերիաների բջիջում գենոմը ներկայացված է միայն մեկ ԴՆԹ մոլեկուլով, որը փակ է օղակի մեջ, սակայն կան բացառություններ։ Որոշ բակտերիաներ կարող են ունենալ մի քանի ԴՆԹ մոլեկուլներ: Օրինակ, Deinococus radiodurans բակտերիան, որը հայտնի է իր ֆենոմենալ ճառագայթման դիմադրությամբ և մարդկանց համար մահացու չափաբաժիններից 2000 անգամ ավելի հարմարավետ դիմակայելու ունակությամբ, ունի իր գենոմային ԴՆԹ-ի երկու օրինակ: Հայտնի է, որ բակտերիաներն ունեն երեք կամ չորս օրինակ: Որոշ տեսակների մոտ ԴՆԹ-ն չի կարող փակ լինել շրջանագծի մեջ, իսկ որոշ Ագրոբակտերիաներ պարունակում են մեկ շրջանաձև և մեկ գծային ԴՆԹ:

Բացի նուկլեոիդից, գենետիկական նյութը բջջում կարող է ներկայացվել լրացուցիչ փոքր շրջանաձև ԴՆԹ մոլեկուլների՝ պլազմիդների տեսքով։ Պլազմիդները բազմանում են նուկլեոիդից անկախ և հաճախ պարունակում են բջջի համար օգտակար գեներ՝ բջիջին տալով, օրինակ, հակաբիոտիկների նկատմամբ դիմադրողականություն, նոր սուբստրատներ յուրացնելու ունակություն, զուգակցվելու կարողություն և շատ ավելին։ Պլազմիդները կարող են փոխանցվել ինչպես մայր բջջից դուստր բջիջ, այնպես էլ հորիզոնական տեղափոխմամբ՝ մի բջիջից մյուսը։

Բակտերիալ բջիջն ամենից հաճախ շրջապատված է ոչ միայն թաղանթով, այլ նաև բջջային պատով, և ըստ բջջային պատի կառուցվածքի բակտերիաները բաժանվում են երկու խմբի՝ գրամ դրական և գրամ-բացասական։

Բակտերիաների բջջային պատը ձևավորվում է պեպտիդոգլիկան-մուրեյնի կողմից: Վրա մոլեկուլային մակարդակՄուրեյնի շերտը ցանց է, որը ձևավորվում է N-ացետիլգլյուկոզամինի և N-ացետիլմուրամաթթվի մոլեկուլներից, որոնք երկար շղթաներով կապված են β-1-4-գլիկոզիդային կապերով, հարևան շղթաներն իրենց հերթին միացված են խաչաձև պեպտիդային կամուրջներով (նկ. 2): ) Սա ստեղծում է մեկ մեծ ցանց, որը շրջապատում է բջիջը:

Գրամ-դրական բակտերիաները ունեն հաստ բջջային պատ, որը գտնվում է թաղանթի վերևում: Մուրեյինը խաչաձեւ կապակցված է մեկ այլ տեսակի մոլեկուլների հետ՝ տեյխոյան և լիպոտեիխոիկ (եթե դրանք կապված են թաղանթային լիպիդների հետ) թթուների հետ։ Ենթադրվում է, որ այս մոլեկուլները կողային սեղմման և ձգման ժամանակ բջջային պատին տալիս են առաձգականություն՝ գործելով աղբյուրների պես։ Քանի որ մուրեյնի շերտը հաստ է, այն հեշտությամբ ներկվում է Գրամի ներկով. բջիջները վառ մանուշակագույն են թվում, քանի որ ներկը (Գենտյան կամ մեթիլ մանուշակ) խրված է բջջային պատի շերտում:

Գրամ-բացասական բակտերիաների մոտ մուրեինի շերտը շատ բարակ է (բացառություն են կազմում ցիանոբակտերիաները), հետևաբար Գրամով ներկելիս մանուշակագույն ներկը լվանում է, իսկ բջիջները ներկվում են երկրորդ ներկի գույնով (նկ. 3): .

Գրամ-բացասական բակտերիաների բջջային պատը վերևում ծածկված է մեկ այլ, արտաքին թաղանթով, որը կցված է պեպտիդոկլիկանին լիպոպրոտեիններով: Ցիտոպլազմային թաղանթի և արտաքին թաղանթի միջև ընկած տարածությունը կոչվում է պերիպլազմ: Արտաքին թաղանթը պարունակում է լիպոպոլիպրոտեիններ, լիպոպոլիսաքարիդներ (LPS), ինչպես նաև սպիտակուցներ, որոնք առաջացնում են հիդրոֆիլ ծակոտիներ։ Արտաքին թաղանթի բաղադրիչները հաճախ պատասխանատու են բջջի արտաքին միջավայրի փոխազդեցության համար: Այն պարունակում է անտիգեններ, ֆագային ընկալիչներ, կոնյուգացիայի մեջ ներգրավված մոլեկուլներ և այլն։

Քանի որ ծածկույթի կառուցվածքը տարբերվում է գրամ-դրական և գրամ-բացասական բջիջներով (նկ. 4, վերևում), տարբերվում է նաև ապարատը, որը խարսխում է բջջի միջերեսը (նկ. 4, ներքև):

Գրամ-դրական բակտերիաների դրոշակը խարսխված է թաղանթում երկու սպիտակուցային օղակներով (S-ring և M-ring) և առաջնորդվում է սպիտակուցների համակարգով, որը, էներգիա սպառելով, առաջացնում է թելի պտույտ: Գրամ-բացասական բակտերիաներում, բացի այս կառուցվածքից, կան ևս երկու օղակ, որոնք լրացուցիչ ամրացնում են դրոշակը արտաքին թաղանթում և բջջային պատում:

Դրոշակն ինքնին բակտերիաներում բաղկացած է ֆլագելին սպիտակուցից, որի ենթամիավորները միացված են պարույրի մեջ, որը ներսում ունի խոռոչ և թել է կազմում։ Թելը ճկուն կերպով ամրացվում է խարսխման և ոլորման ապարատի վրա՝ օգտագործելով կեռիկ:

Դրոշակներից բացի, բակտերիաների բջիջների մակերեսին կարող են լինել նաև այլ գոյացություններ, որոնք կոչվում են pili: Սրանք սպիտակուցներ են, որոնք թույլ են տալիս բակտերիաներին միանալ տարբեր մակերեսների (բարձրացնելով բջջի հիդրոֆոբությունը) կամ մասնակցել մետաբոլիտների տեղափոխմանը և կոնյուգացիայի գործընթացին (F-pili):

Բակտերիալ բջիջը սովորաբար ներսում չի պարունակում թաղանթային կառուցվածքներ, ներառյալ վեզիկուլները, բայց կարող են լինել տարբեր տեսակի ներդիրներ (պահուստային լիպիդներ, ծծումբ) և գազային պղպջակներ, որոնք շրջապատված են սպիտակուցային թաղանթով: Առանց թաղանթի, բջիջը կարող է պահել պոլիսախարիդների մոլեկուլները՝ ցիանոֆիցինը (որպես ազոտի պահեստ), ինչպես նաև կարող է պարունակել կարբոքսիզոմներ՝ RuBisCO ֆերմենտ պարունակող վեզիկուլներ, որոնք անհրաժեշտ են ածխաթթու գազի ֆիքսման համար Calvin ցիկլում:

Մանրէաբանության մեջ այս տերմինը նշանակում է սննդանյութ, որը կարող է ներծծվել միկրոօրգանիզմի կողմից

Խմբերի այս անվանումը գալիս է բժիշկ Գ.Կ.-ի ազգանունից։ Գրամը, որը մշակել է բակտերիալ բջիջների պատերը ներկելու մեթոդ, որը հնարավորություն է տալիս տարբերակել բջջային պատի տարբեր տեսակի կառուցվածք ունեցող բջիջները։

Ribulose bisphosphate carboxylase/oxygenase

Բակտերիաներ (խոտ)

Բակտերիալ բջիջների ձևը և կառուցվածքը

Ամենաշատը բակտերիաներն են հնագույն խումբկենդանի օրգանիզմներ, որոնց չափերը ամենից հաճախ չեն գերազանցում 0,5 միկրոնը: Նրանց կառուցվածքը կարելի է ուսումնասիրել միայն էլեկտրոնային մանրադիտակի տակ (նկ. 2.1): Բակտերիաները չունեն միտոքոնդրիա, լիզոսոմներ կամ Գոլջիի բարդույթ: էնդոպլազմիկ ցանց. Նրանք չունեն պլաստիդներ, ձևավորված միջուկ, և միջուկային նյութը (ԴՆԹ) ներկայացված է մեկ օղակաձև քրոմոսոմով (նուկլեոիդ), որը գտնվում է անմիջապես ցիտոպլազմայում, բայց մի կետում կցված է ցիտոպլազմային թաղանթին: Ցիտոպլազմը պարունակում է բազմաթիվ ռիբոսոմներ, որոնցում ինտենսիվորեն տեղի է ունենում սպիտակուցի սինթեզ։ Բակտերիաների մեծ մասը անգույն է, բայց որոշները կանաչ կամ մանուշակագույն են: Բակտերիաները բնության մեջ ամենատարածված օրգանիզմներն են, դրանք դասակարգվում են որպես պրոկարիոտներ, այսինքն. նախամիջուկային օրգանիզմներ.

Բրինձ. 2.1. Բակտերիա

Բակտերիաների ձևը բազմազան է. Դրանցից մի քանիսը նման են միայնակ գնդիկների՝ կոկկիների, որոնք կարող են զույգեր կազմել՝ դիպլոկոկներ, չորսը՝ տետրակոկներ, իսկ շղթաներ՝ streptococci: Կոկիների կլաստերները նման են փաթեթների՝ սարցինա կամ խաղողի ողկույզներ՝ ստաֆիլոկոկներ: Որոշ բակտերիաներ ձգվում են ձողերի տեսքով՝ բացիլներ, մյուսները կորացած են ստորակետի տեսքով՝ վիբրիոներ, կամ մի քանի անգամ ամբողջ երկարությամբ՝ սպիրիլլա (նկ. 2.2):

Բրինձ. 2.2. Բակտերիալ բջիջների ձևերը.

1 - կոկկի; 2, 3 - դիպլոկոկներ; 4 – streptococci; 5 - tetracocci; 6 – ստաֆիլոկոկ; 7 - սարկիններ; 8, 9 - բացիլներ; 10 – բացիլների շղթաներ; 11 - թրթիռներ; 12 - սպիրիլլա; 13 – դրոշակավոր, 14 – թարթիչավոր

Շատ բակտերիաներ ունեն շարժման օրգանոիդներ- մեկ կամ մի քանի դրոշակ: Բակտերիաները, որոնք չունեն դրոշակներ, բայց արտաքինից պատված են լորձով, ունակ են նաև սահելու շարժման։ Որոշ ջրային և հողային բակտերիաներ, մասնավորապես ցիանոբակտերիաները, կարող են բարձրանալ և ընկնել՝ կարգավորելով գազի քանակությունը ցիտոպլազմայում առկա գազային վակուոլներում:

Բակտերիալ բջիջը ծածկված է թաղանթով, որը բաղկացած է ցիտոպլազմային թաղանթԵվ բջջային պատը(նկ. 2.3): Մեմբրանը կազմված է սպիտակուցներից և լիպիդներից։ Այն կիսաթափանցիկ է և ապահովում է նյութերի ընտրովի մուտքը բջիջ և քայքայված արտադրանքի արտազատում։ միջավայրը. Բակտերիաների մեջ ցիտոպլազմային մեմբրանի ներխուժումների մակերեսին, որոնք կոչվում են մեսոսոմներ, կան օքսիդատիվ ֆերմենտներ, որոնք ներգրավված են շնչառության գործընթացում: Նման թաղանթային ներխուժումները խաղում են միտոքոնդրիումների և որոշ այլ օրգանելների դեր, որոնք բացակայում են բակտերիալ բջիջում: Ֆոտոսինթեզի ընդունակ բակտերիաներում (ցիանոբակտերիաներ, կանաչ բակտերիաներ և այլն) ֆոտոսինթետիկ պիգմենտները տեղայնացված են մեսոսոմների վրա։

Բրինձ. 2.3. Բակտերիալ բջիջի կառուցվածքի դիագրամ.

1 - ռիբոսոմներ; 2 – բջջային թաղանթ; 3 – լորձային պարկուճ; 4 – նուկլեոիդ; 5 – բջջային պատ; 6 - դրոշակ; 7 - մեզոսոմա

Բջջային պատը թափանցելի է նաև սննդանյութերի և թափոնների համար: Այն ունի մուրեյնների (պեպտիդոգլիկանների) ամուր ցանց, բակտերիային տալիս է որոշակի ձև և պաշտպանում շրջակա միջավայրի ազդեցությունից։ Որոշ բակտերիաների մոտ ցիտոպլազմային թաղանթը և բջջային պատը մասնակցում են թաղանթի մեկ այլ՝ արտաքին շերտի՝ պարկուճի ձևավորմանը։ Պարկուճը կիսահեղուկ լորձաթաղանթային զանգված է, որը ծածկում է բջջային պատի արտաքին կողմը։ Այն կատարում է պաշտպանիչ գործառույթ:

Բակտերիալ բջիջի կառուցվածքը

Բակտերիաների մեծ մասի ցիտոպլազմը շրջապատված է թաղանթներով՝ բջջային պատ, ցիտոպլազմային թաղանթ և պարկուճ (լորձաթաղանթ): Այս կառույցները մասնակցում են նյութափոխանակությանը, սննդամթերքը ներթափանցում է բջջային թաղանթներով և հեռացվում է նյութափոխանակության արտադրանքը: Նրանք պաշտպանում են բջիջը գործողություններից վնասակար գործոններշրջակա միջավայրը մեծապես որոշում է բջջի մակերեսային հատկությունները (մակերևութային լարվածություն, էլեկտրական լիցք, օսմոտիկ վիճակ և այլն): Կենդանի բակտերիաների բջջի այս կառույցները մշտական ​​ֆունկցիոնալ փոխազդեցության մեջ են:

Բջջային պատը. Բակտերիալ բջիջը արտաքին միջավայրից բաժանվում է բջջային պատով: Նրա հաստությունը 10-20 նմ է, զանգվածը հասնում է բջջային զանգվածի 20-50%-ին։ Սա բարդ բազմաֆունկցիոնալ համակարգ է, որը որոշում է բջջի ձևի կայունությունը, դրա մակերևութային լիցքը, անատոմիական ամբողջականությունը, ֆագերը կլանելու ունակությունը, իմունային ռեակցիաներին մասնակցությունը, արտաքին միջավայրի հետ շփումը և արտաքին անբարենպաստ ազդեցություններից պաշտպանությունը: Բջջային պատն ունի առաձգականություն և բավարար ամրություն և կարող է դիմակայել 1-2 ՄՊա ներբջջային ճնշմանը:

Բջջային պատի հիմնական բաղադրիչներն են պեպտիդոգլիկաններ(գլիկոպեպտիդներ, մուկոեպտիդներ, մուրեյներ, գլիկոզամինոպեպտիդներ), որոնք հանդիպում են միայն պրոկարիոտներում։ Պեպտիդոգլիկանի հատուկ հետերոպոլիմերը բաղկացած է N-ացետիլգլյուկոզամինի և N-ացետիլմուրամաթթվի մնացորդներից, որոնք փոխկապակցված են β-1-4-գլիկոզիդային կապերի, դիամինոպիմելաթթվի (DAP), D-գլուտամինաթթվի, L- և D-ալանինի միջոցով: 1:1:1:1:2. Գլիկոզիդային և պեպտիդային կապերը, որոնք միասին պահում են պեպտիդոգլիկանի ենթամիավորները, նրանց տալիս են մոլեկուլային ցանց կամ պարկի կառուցվածք։ Պրոկարիոտային բջջային պատի մուրեյնային ցանցը ներառում է նաև տեյխոինաթթուներ, պոլիպեպտիդներ, լիպոպոլիսաքարիդներ, լիպոպրոտեիններ և այլն: Բջջային պատն ունի կոշտություն, հենց այս հատկությունն է որոշում բակտերիաների պատի ձևը: Բջջային պատը ունի փոքրիկ ծակոտիներ, որոնց միջոցով տեղափոխվում են նյութափոխանակության արտադրանքները:

Գրամ բիծ. Բակտերիաների մեծ մասը բաժանվում է երկու խմբի՝ կախված դրանց քիմիական բաղադրությունից։ Այս հատկությունը առաջին անգամ նկատվել է 1884 թվականին դանիացի ֆիզիկոս Հ.Գրամի կողմից։ Էությունը կայանում է նրանում, որ բակտերիաները գենտյան մանուշակով ներկելիս (բյուրեղյա մանուշակ, մեթիլ մանուշակ և այլն), որոշ բակտերիաների մոտ յոդով ներկը միացություն է կազմում, որը պահպանվում է բջիջների կողմից, երբ դրանք մշակվում են ալկոհոլով: Նման բակտերիաները ունեն կապույտ-մանուշակագույն գույն և կոչվում են գրամ դրական (Gr +): Գունաթափված բակտերիաները գրամ-բացասական են (Gr -), ներկված են հակապատկեր ներկով (magenta): Գրամ գունավորումը ախտորոշիչ է, բայց միայն պրոկարիոտների համար, որոնք ունեն բջջային պատ:

Կառուցվածքով և քիմիական կազմով գրամ դրական բակտերիաները զգալիորեն տարբերվում են գրամ-բացասականներից։ Գրամ դրական բակտերիաների մեջ բջջային պատն ավելի հաստ է, միատարր, ամորֆ և պարունակում է շատ մուրեյին, որը կապված է տեյխոաթթուների հետ։ Գրամ-բացասական բակտերիաների մոտ բջջային պատն ավելի բարակ է, շերտավոր, պարունակում է քիչ մուրեյին (5-10%), իսկ տեյխոյան թթուներ չկան։

Աղյուսակ 1.1 Gr+ և Gr- բակտերիաների քիմիական կազմը

Մենք նույնիսկ չենք կարող պատկերացնել, թե որքան միկրոօրգանիզմներ են անընդհատ շրջապատում մեզ։ Բռնելով ավտոբուսի բազրիքը՝ դուք արդեն մոտ հարյուր հազար բակտերիա եք տնկել ձեր ձեռքին, մտնելով հանրային զուգարան՝ կրկին ձեզ պարգևատրել եք այս միկրոօրգանիզմներով։ Բակտերիաները միշտ և ամենուր ուղեկցում են մարդկանց։ Բայց այս բառին բացասաբար արձագանքելու կարիք չկա, քանի որ բակտերիաները ոչ միայն ախտածին են, այլեւ օգտակար են օրգանիզմի համար։

Գիտնականները շատ զարմացան, երբ հասկացան, որ որոշ բակտերիաներ պահպանում են իրենց տեսքը մոտ մեկ միլիարդ տարի: Նման միկրոօրգանիզմները նույնիսկ համեմատվել են Volkswagen մեքենայի հետ՝ նրանց մոդելներից մեկի արտաքին տեսքը չի փոխվել արդեն 40 տարի՝ ունենալով իդեալական ձև։

Բակտերիաներն առաջիններից էին, որ հայտնվեցին Երկրի վրա, ուստի նրանց կարելի է արժանիորեն երկարակյաց անվանել: Հետաքրքիր փաստ է այն, որ այդ բջիջները չունեն ձևավորված միջուկ, ինչի պատճառով մինչ օրս նրանք մեծ ուշադրություն են գրավում իրենց կառուցվածքի վրա:

Ի՞նչ են բակտերիաները:

Բակտերիաները բուսական ծագման մանրադիտակային օրգանիզմներ են։ Բակտերիալ բջջի կառուցվածքը (աղյուսակը, գծապատկերները գոյություն ունեն այս բջիջների տեսակների հստակ պատկերացման համար) կախված է դրա նպատակից:

Այս բջիջները ամենուր են, քանի որ կարող են արագ բազմանալ: Գիտական ​​ապացույցներ կան, որ ընդամենը վեց ժամում մեկ բջիջը կարող է 250 հազար բակտերիաների սերունդ առաջացնել։ Այս միաբջիջ օրգանիզմները լինում են բազմաթիվ տեսակների, որոնք տարբերվում են իրենց ձևով։

Բակտերիաները շատ համառ օրգանիզմներ են, նրանց սպորները կարող են պահպանել ապրելու ունակությունը 30-40 տարի։ Այս սպորները տեղափոխվում են քամու, հոսող ջրի և այլ միջոցներով։ Կենսունակությունը պահպանվում է մինչև 100 աստիճան ջերմաստիճանում և թույլ ցրտահարությամբ։ Եվ այնուամենայնիվ, ի՞նչ կառուցվածք ունի բակտերիալ բջիջը: Աղյուսակը նկարագրում է բակտերիաների հիմնական բաղադրիչները, մյուս օրգանելների գործառույթները ներկայացված են ստորև:

Գլոբուլային (կոկկի) բակտերիաներ

Դրանք ախտածին բնույթ ունեն։ Կոկիկները բաժանվում են խմբերի՝ կախված միմյանց նկատմամբ գտնվելու վայրից.

• Միկրոկոկեր (փոքր): Բաժանումը տեղի է ունենում մեկ հարթության մեջ: Պայմանավորվածություն քաոսային մեկ կարգով: Կերեք պատրաստի վիճակում օրգանական միացություններ, բայց կախված չեն այլ օրգանիզմներից (սապրոֆիտներից)։
• Diplococci (կրկնակի): Նրանք բաժանվում են նույն հարթության վրա, ինչ միկրոկոկիները, բայց ձևավորում են զույգ բջիջներ: Արտաքուստ դրանք լոբի կամ նշտար են հիշեցնում։
• Streptococci (շղթայի տեսքով): Բաժանումը նույնն է, բայց բջիջները կապված են միմյանց և նման են ուլունքների:
• Ստաֆիլոկոկ (խաղողի ողկույզ): Այս տեսակը բաժանվում է մի քանի հարթության վրա՝ առաջացնելով խաղողի նմանվող բջիջների կլաստեր։
• Tetracocci (չորս). Բջիջները բաժանվում են երկու ուղղահայաց հարթությունների՝ առաջացնելով քառյակներ։
• Sarcinas (կապ): Նման բջիջները բաժանվում են երեք հարթությունների, որոնք փոխադարձաբար ուղղահայաց են միմյանց։ Ավելին, արտաքին տեսքով դրանք նման են պարկերի կամ բալաների՝ բաղկացած զույգ թվով բազմաթիվ անհատներից։

Գլանաձև (ձող) բակտերիաներ

Սպորներ առաջացնող ձողերը բաժանվում են կլոստրիդիայի և բացիլների։ Չափերով այս բակտերիաները կարճ են և շատ կարճ: Ձողիկների վերջի հատվածները կլորացվում են, խտանում կամ կտրվում։ Կախված բակտերիաների տեղակայությունից՝ առանձնանում են մի քանի խմբեր՝ մոնո-, դիպլո- և ստրեպտոբակտերիաներ։

Պարույրաձև (խճճված) բակտերիաներ

Այս մանրադիտակային բջիջները լինում են երկու տեսակի.

• Վիբրիոներ (մեկ թեքումով կամ ընդհանուր առմամբ ուղիղ):
• Spirilla (մեծ չափի, բայց քիչ գանգուրներ):

Թելային բակտերիաներ. Նման ձևերի երկու խումբ կա.

• Ժամանակավոր թելեր.
• Մշտական ​​թելեր.

Բակտերիալ բջջի կառուցվածքային առանձնահատկությունն այն է, որ իր գոյության ընթացքում այն ​​ունակ է փոխելու ձևը, բայց պոլիմորֆիզմը ժառանգաբար չի փոխանցվում։ Օրգանիզմում նյութափոխանակության ընթացքում բջջի վրա գործում են տարբեր գործոններ, ինչի արդյունքում նկատվում են նրա արտաքին տեսքի քանակական փոփոխություններ։ Բայց հենց որ արտաքին գործողությունը դադարի, բջիջը կվերցնի իր նախկին պատկերը։ Բակտերիալ բջիջի կառուցվածքային առանձնահատկությունները կարելի է պարզել՝ մանրադիտակի միջոցով ուսումնասիրելով:

Բակտերիալ բջջի, թաղանթի կառուցվածքը

Կեղևը տալիս և պահպանում է բջջի ձևը և պաշտպանում է ներքին բաղադրիչները վնասից: Թերի թափանցելիության պատճառով ոչ բոլոր նյութերը կարող են մտնել բջիջ, ինչը նպաստում է ցածր և բարձր մոլեկուլային կառուցվածքների փոխանակմանը արտաքին միջավայրի և բջջի միջև: Նաև պատի մեջ կան տարբեր քիմիական ռեակցիաներ. Էլեկտրոնային մանրադիտակի օգնությամբ դժվար չէ մանրէային բջջի մանրամասն կառուցվածքը ուսումնասիրել։

Կեղևի հիմքը պարունակում է պոլիմերային մուրեին: Գրամ դրական բակտերիաները ունեն միաշերտ կմախք, որը բաղկացած է մուրեյնից։ Այստեղ կան պոլիսախարիդային և լիպոպրոտեինային համալիրներ՝ ֆոսֆատներ։ Գրամ-բացասական բջիջներում մուրեյնի կմախքն ունի բազմաթիվ շերտեր: Բջջային պատին կից արտաքին շերտը ցիտոպլազմային թաղանթն է։ Այն ունի նաև լիպիդներով սպիտակուցներ պարունակող որոշակի շերտեր։ Ցիտոպլազմային մեմբրանի հիմնական գործառույթը վերահսկելն է նյութերի ներթափանցումը բջջ և դրանց հեռացումը (օսմոտիկ պատնեշ): Սա շատ կարևոր գործառույթ է բջիջների համար, քանի որ այն օգնում է պաշտպանել բջիջները:

Ցիտոպլազմայի կազմը

Կենդանի կիսահեղուկ նյութը, որը լրացնում է բջջի խոռոչը, կոչվում է ցիտոպլազմա։ Մեծ քանակությամբ սպիտակուցներ, սննդանյութերի պաշար (ճարպեր և ճարպի նմանվող նյութեր) պարունակում է բակտերիալ բջիջ: Մանրադիտակային հետազոտության ընթացքում արված լուսանկարում հստակ երևում են ցիտոպլազմայի ներսում բաղկացուցիչ մասերը։ Հիմնական կազմը ներառում է ռիբոսոմներ՝ դասավորված քաոսային կարգով և մեծ քանակությամբ։ Այն նաև պարունակում է մեզոսոմներ, որոնք պարունակում են ռեդոքս ֆերմենտներ: Դրանց շնորհիվ բջիջը էներգիա է վերցնում։ Միջուկը ներկայացված է միջուկային նյութի տեսքով, որը տեղակայված է քրոմատինային մարմիններում։

Ռիբոսոմների գործառույթները բջիջներում

Ռիբոսոմները բաղկացած են ենթամիավորներից (2) և նուկլեոպրոտեիններ են։ Այս բաղկացուցիչ տարրերը միմյանց հետ միանալով կազմում են պոլիսոմներ կամ պոլիռիբոսոմներ։ Հիմնական խնդիրըԱյս ընդգրկումները սպիտակուցի սինթեզն են, որը տեղի է ունենում գենետիկ տեղեկատվության հիման վրա։ Նստվածքի արագությունը 70S.

Բակտերիալ միջուկի առանձնահատկությունները

Գենետիկական նյութը (ԴՆԹ) գտնվում է չձևավորված միջուկում (նուկլեոիդ): Այս միջուկը գտնվում է ցիտոպլազմայի մի քանի վայրերում՝ լինելով ազատ պատյան։ Նման միջուկ ունեցող բակտերիաները կոչվում են պրոկարիոտներ։ Միջուկային ապարատը չունի թաղանթ, միջուկ և քրոմոսոմների մի շարք։ Իսկ դեզօքսիռիբոնուկլեինաթթուն գտնվում է դրա մեջ ֆիբրիլային կապոցներով։ Բակտերիալ բջջի կառուցվածքի դիագրամը մանրամասն ցույց է տալիս միջուկային ապարատի կառուցվածքը:

Որոշակի պայմաններում բակտերիաները կարող են զարգացնել լորձաթաղանթներ: Արդյունքում ձևավորվում է պարկուճ։ Եթե ​​լորձը շատ ուժեղ է, ապա բակտերիաները վերածվում են zooglea-ի (ընդհանուր լորձաթաղանթ):

Բակտերիալ բջջային պարկուճ

Բակտերիալ բջջի կառուցվածքն ունի մի յուրահատկություն՝ պոլիսախարիդներից կամ գլիկոպրոտեիններից բաղկացած պաշտպանիչ պարկուճի առկայությունը։ Երբեմն այս պարկուճները կազմված են պոլիպեպտիդներից կամ մանրաթելից։ Այն գտնվում է բջջային մեմբրանի վերևում: Պարկուճի հաստությունը կարող է լինել ինչպես հաստ, այնպես էլ բարակ: Դրա ձևավորումը տեղի է ունենում այն ​​պայմանների պատճառով, որոնցում հայտնվում է բջիջը: Պարկուճի հիմնական հատկությունը բակտերիաների չորացումից պաշտպանելն է։

Բացի պաշտպանիչ պարկուճից, բակտերիալ բջջի կառուցվածքը ապահովում է նրա շարժիչ կարողությունը։

Դրոշակ բակտերիալ բջիջների վրա

Դրոշակները լրացուցիչ տարրեր են, որոնք իրականացնում են բջջային շարժում: Դրանք ներկայացված են տարբեր երկարությունների թելերի տեսքով, որոնք բաղկացած են ֆլագելինից։ Սա սպիտակուց է, որն ունի կծկվելու հատկություն։

Դրոշակի կազմը եռաբաղադրիչ է (թել, կեռիկ, բազալ մարմին)։ Կախված դրանց կցվածությունից և տեղակայությունից՝ բացահայտվել են շարժական բակտերիաների մի քանի խմբեր.

• Monotrichs (այս բջիջները ունեն 1 դրոշակ, որը գտնվում է բևեռային):
• Lophotrichs (դրոշակներ՝ խցիկի մի ծայրում կապոցի տեսքով):
• Ամֆիտրիխիա (երկու ծայրերում տուֆտներ):

Կան բազմաթիվ հետաքրքիր փաստերբակտերիաների մասին. Այսպիսով, վաղուց ապացուցված է, որ բջջային հեռախոսը պարունակում է այդ բջիջների հսկայական քանակություն, նույնիսկ զուգարանի նստատեղի վրա դրանք ավելի քիչ են։ Այլ բակտերիաները մեզ թույլ են տալիս ապրել որակյալ կյանք՝ ուտել, կատարել որոշակի գործողություններ և առանց խնդիրների ազատել մեր մարմինը սննդանյութերի քայքայման արտադրանքներից: Բակտերիաները իսկապես բազմազան են, նրանց գործառույթները բազմակողմանի են, բայց չպետք է մոռանալ մարմնի վրա դրանց պաթոլոգիական ազդեցության մասին, ուստի կարևոր է վերահսկել մեր սեփական հիգիենան և մեր շրջապատի մաքրությունը: