Жгутики
Микробы не сидят на месте. Помогают двигаться малышам-непоседам специальные волокна, которые называются жгутики. «Ножки» бактерий настолько тонки, что без предварительной окраски их невозможно разглядеть даже в современные микроскопы.
Жгутик представляет собой спирально закрученную нить, которая прикрепляется к прокариотической клетке с помощью своеобразного «крючка». Функции жгутиков заключаются в том, что они перемещают микроорганизм с помощью простейшего толкательного движения.
Учитывая особенности расположения жгутиков на поверхности бактерий, микробиология определила следующие их виды:
- перитрихи: жгутики находятся по всей поверхности;
- монотрихи: оснащены одним толстым жгутиком;
- политрихи: 2-50 жгутиков собраны в один пучок.
Врачи и микробиологи подчеркивают важность понимания строения клеточной стенки у различных видов бактерий для разработки эффективных методов лечения инфекций. Клеточная стенка является ключевым элементом, определяющим форму и устойчивость бактерий. У грамположительных бактерий стенка состоит из толстого слоя пептидогликана, что делает их более восприимчивыми к антибиотикам, таким как пенициллин. В то же время грамнегативные бактерии имеют более сложную структуру, включающую тонкий слой пептидогликана и внешнюю мембрану, что затрудняет действие многих антибиотиков. Это различие играет решающую роль в выборе терапевтических стратегий и понимании механизмов устойчивости. Врачи настоятельно рекомендуют учитывать эти аспекты при назначении лечения, чтобы повысить его эффективность и минимизировать риск развития резистентности.
Нуклеоид
Признак, который существенно отличает строение бактерий от животных и растений, — это отсутствие оформленного ядра в бактериальной клетке. Но функции хранилища наследственной информации в ней выполняет нуклеоид.
Микробиология утверждает, что ДНК в клетках прокариот не разбросаны хаотично, а локализованы в определенной области. Причем нуклеоид постоянно меняет свою форму в зависимости от фазы развития бактерии.
ДНК бактерий благодаря своей особенности очень устойчива. Там, где геном животных и растений погибает, некоторые микроорганизмы замечательно себя чувствуют. Например, Deeinococcus radiodurans обитает на радиационно загрязненной территории. Причем она способна переносить радиационные дозы, которые в тысячу раз превышают допустимую норму для человека. Сравните, Deeinococcus radiodurans восстанавливает генетическую информацию всего через 6 часов после повреждения.
Строение ограноидов эукариотов.
|
Название органоида |
Строение органоида |
Функции органоида |
|---|---|---|
|
Цитоплазма |
Внутренняя среда клетки, в которой находится ядро и другие органоиды. Имеет полужидкую, мелкозернистую структуру. |
|
|
Рибосомы |
Мелкие органоиды сферической или эллипсоидной формы диаметром от 15 до 30 нанометров. |
Обеспечивают процесс синтеза молекул белка, их сборку из аминокислот. |
|
Митохондрии |
Органоиды, имеющие самую разнообразную форму – от сферической до нитевидной. Внутри митохондрий имеются складки от 0,2 до 0,7 мкм. Внешняя оболочка митохондрий имеет двухмембранную структуру. Наружная мембрана гладкая, а на внутренней имеются выросты крестообразной формы с дыхательными ферментами. |
|
|
Эндоплазматическая сеть (ЭПС) |
Система оболочек в цитоплазме, которая образует каналы и полости. Бывает двух типов: гранулированная, на которой имеются рибосомы и гладкая. |
|
|
Пластиды (органоиды, свойственные только растительным клеткам) бывают трех видов: |
Двухмембранные органоиды |
|
|
Лейкопласты |
Бесцветные пластиды, которые содержатся в клубнях, корнях и луковицах растений. |
Являются дополнительным резервуаром для хранения питательных веществ. |
|
Хлоропласты |
Органоиды овальной формы, имеющие зеленый цвет. От цитоплазмы отделяются двумя трехслойными мембранами. Внутри хлоропластов находится хлорофилл. |
Преобразуют органические вещества из неорганических, используя энергию солнца. |
|
Хромопласты |
Органоиды, от желтого до бурого цвета, в которых накапливается каротин. |
Способствуют появлению у растений частей с желтой, оранжевой и красной окраской. |
|
Лизосомы |
Органоиды округлой формы диаметром около 1 мкм, имеющие на поверхности мембрану, а внутри – комплекс ферментов. |
Пищеварительная функция. Переваривают питательные частицы и ликвидируют отмершие части клетки. |
|
Комплекс Гольджи |
Может быть разной формы. Состоит из полостей, разграниченных мембранами. Из полостей отходят трубчатые образования с пузырьками на концах. |
|
|
Клеточный центр |
Состоит из центросферы (уплотненного участка цитоплазмы) и центриолей – двух маленьких телец. |
Выполняет важную функцию для деления клетки. |
|
Клеточные включения |
Углеводы, жиры и белки, которые являются непостоянными компонентами клетки. |
Запасные питательные вещества, которые используются для жизнедеятельности клетки. |
|
Органоиды движения |
Жгутики и реснички (выросты и клетки), миофибриллы (нитевидные образования) и псевдоподии (или ложноножки). |
Выполняют двигательную функцию, а также обеспечивают процесс сокращения мышц. |
Строение клеточной стенки у различных видов бактерий вызывает большой интерес у ученых и исследователей. В основном, клеточная стенка состоит из пептидогликана, который обеспечивает прочность и защиту. Однако, у грамположительных и грамотрицательных бактерий она имеет разные характеристики. Грамположительные бактерии обладают толстой стенкой, содержащей множество слоев пептидогликана, что делает их более устойчивыми к механическим повреждениям и антибиотикам. В то же время, грамотрицательные бактерии имеют тонкую стенку, окруженную внешней мембраной, что придаёт им уникальные свойства, включая устойчивость к определённым лекарственным средствам. Исследования показывают, что состав и структура клеточной стенки могут варьироваться даже среди близкородственных видов, что открывает новые горизонты для разработки антибиотиков и понимания механизма патогенности.
Предварительное знакомство
С точки зрения современной науки прокариоты имеют примитивное строение. Но именно эта «незатейливость» помогает выживать им в самых неожиданных условиях. Например, в сероводородных источниках или на атомных полигонах. Ученые подсчитали, что общая масса всех земных микроорганизмов составляет 550 миллиардов тонн.
Читайте также:
-
Читайте также:
Бактерии имеют одноклеточное строение. Но это не значит, что бактериальные клетки пасуют перед клетками животных или растений. Микробиология уже располагает знаниями о сотнях тысяч видов микроорганизмов. Тем не менее представители науки ежедневно открывают новые их виды и особенности.
Немудрено, что для полного освоения поверхности Земли микроорганизмам приходится принимать разнообразные формы:
- кокки — шарики;
- стрептококки — цепочки;
- бациллы — палочки;
- вибрионы — изогнутые запятые;
- спириллы — спиральки.
Размер бактерий измеряют в нанометрах и микрометрах. Их средняя величина составляет 0,8 мкм. Но среди них имеются прокариоты-гиганты, достигающие 125 мкм и больше. Настоящими великанами среди лилипутов являются спирохеты длиной в 250 мкм. Сравните теперь с ними размер самой мелкой прокариотической клеточки: микоплазмы «вырастают» совсем чуть-чуть и достигают 0,1-0,15 мкм в диаметре.
Стоит сказать, что великанам-бактериям не так легко выжить в окружающей среде. Им сложно найти себе достаточно питательных веществ для успешного выполнения своей функции. Но зато они не являются легкой добычей для бактерий-хищников, которые питаются своими собратьями — одноклеточными микроорганизмами, «обтекая» и поедая их.
Специальная защита
Размер прокариот настолько мал, что природа не могла оставить их без защиты. Большинство крошек имеет защитный покров, который предохраняет их от высыхания. Своеобразная капсула, состоящая из слоя слизи, покрывает всю поверхность бактериальной клетки. Причем бактериальная капсула у разных представителей прокариот имеет разную толщину.
Вредоносные для человека и животных микробы очень любят «одевать» на себя такую капсулу, попадая внутрь организма. В таком случае она защищает вредителя от действий лейкоцитов и антител. Капсула помогает сибирской язве, коклюшу, пневмококкам закрепиться во внутренних органах животных и человека, чтобы начать свое разрушительное действие.
Нельзя сказать, что капсула присуща всем видам бактерий. Даже те прокариоты, которые использовали такую защиту, в процессе мутаций могут превратиться в бескапсульные формы.
Природа не наградила бактерий внушительными размерами. Но, скорее всего, первые жители Земли от этого только выиграли. Ведь таким малышам гораздо проще приспособиться к переменам на планете. Они умудрились «втиснуть» в маленькую клеточку такие разнообразные функции, что большое и умное человечество еще долго будет разгадывать тайны их строения.
Вопрос-ответ
Какое строение у клеточной стенки?
В состав клеточной стенки входят полисахариды: пектины, гемицеллюлоза и целлюлоза. Очень длинные молекулы целлюлозы упорядоченно располагаются параллельно друг другу (по 40—60), образуя мицеллы. Мицеллы собраны в пучки — микрофибриллы, представляющие собой основную структурную единицу целлюлозы.
Какие особенности строения клеток бактерий?
Бактериальная клетка состоит из клеточной стенки, цитоплазматической мембраны, цитоплазмы с включениями и ядерного аппарата, называемого нуклеоидом. Имеются другие структуры: мезосома, хроматофоры, тилакоиды, вакуоли, включения полисахаридов, жировые капельки, капсула (микрокапсула, слизь), жгутики, пили.
Чем отличается строение клеточной стенки у грамположительных и грамотрицательных бактерий?
Клеточная стенка У грамотрицательных эубактерий строение клеточной стенки намного сложнее, чем у грамположительных. В её состав входит гораздо большее число макромолекул разного химического типа. Пептидогликан образует только внутренний слой клеточной стенки, неплотно прилегая к ЦПМ.
Что входит в состав клеточной стенки?
Основу клеточной стенки составляет сеть из микрофибрилл целлюлозы, пересекаемых молекулами гемицеллюлозы. В растущих частях растения эта сеть встроена в матрикс из пектиновых полисахаридов. В уже сформировавшихся тканях клеточные стенки усилены лигнином.
Советы
СОВЕТ №1
Изучите основные компоненты клеточной стенки бактерий, такие как пептидогликан, чтобы лучше понять, как они различаются между грамположительными и грамотрицательными бактериями. Это поможет вам глубже осознать их функции и роль в защите клетки.
СОВЕТ №2
Обратите внимание на методы окраски, такие как грамм-окрашивание, которые позволяют визуализировать различия в строении клеточной стенки. Это практическое знание может быть полезным при изучении микробиологии и идентификации бактерий.
СОВЕТ №3
Исследуйте влияние клеточной стенки на антибиотикорезистентность бактерий. Понимание того, как структура клеточной стенки влияет на чувствительность к антибиотикам, может помочь в разработке более эффективных методов лечения инфекций.
СОВЕТ №4
Не забывайте о разнообразии бактерий: изучайте не только привычные виды, но и менее известные, такие как археи, которые имеют уникальные клеточные стенки. Это расширит ваши знания о микробной жизни и ее эволюции.
