Karagdagang mga elemento ng istruktura ng isang bacterial cell. Ang istraktura ng mga selula ng bakterya. mga function ng bacterial cell wall
Ang istraktura ng bakterya ay mahusay na pinag-aralan gamit ang electron microscopy ng buong mga cell at ang kanilang mga ultrathin na seksyon, pati na rin ang iba pang mga pamamaraan. Ang isang bacterial cell ay napapalibutan ng isang lamad na binubuo ng isang cell wall at isang cytoplasmic membrane. Sa ilalim ng shell ay protoplasm, na binubuo ng cytoplasm na may mga inklusyon at isang namamana na kagamitan - isang analogue ng nucleus, na tinatawag na nucleoid (Fig. 2.2). May mga karagdagang istruktura: kapsula, microcapsule, mucus, flagella, pili. Ang ilang mga bakterya sa ilalim ng masamang kondisyon ay nagagawang bumuo ng mga spores.
kanin. 2.2. Istraktura ng isang bacterial cell: 1 - kapsula; 2 - pader ng cell; 3 - cytoplasmic membrane; 4 - mesosomes; 5 - nucleoid; 6 - plasmid; 7 - ribosomes; 8 - mga pagsasama; 9 - flagellum; 10 - uminom (villi)
pader ng cell- isang malakas, nababanat na istraktura na nagbibigay sa bakterya ng isang tiyak na hugis at, kasama ang pinagbabatayan na cytoplasmic membrane, pinipigilan ang mataas na osmotic pressure sa bacterial cell. Ito ay kasangkot sa proseso ng cell division at transportasyon ng mga metabolites, may mga receptor para sa bacteriophage, bacteriocins at iba't ibang mga sangkap. Ang pinakamakapal na cell wall sa gram-positive bacteria (Fig. 2.3). Kaya, kung ang kapal ng cell wall ng gram-negative bacteria ay mga 15-20 nm, kung gayon sa gram-positive bacteria maaari itong umabot sa 50 nm o higit pa.
Ang cell wall ng bacteria ay binubuo ng peptidoglycan. Ang Peptidoglycan ay isang polimer. Ito ay kinakatawan ng parallel polysaccharide glycan chain, na binubuo ng paulit-ulit na residues ng N-acetylglucosamine at N-acetylmuramic acid na konektado ng isang glycosidic bond. Ang bono na ito ay sinira ng lysozyme, na acetylmuramidase.
Sa N-acetylmuramic acid mga covalent bond nakakabit na tetrapeptide. Ang tetrapeptide ay binubuo ng L-alanine, na naka-link sa N-acetylmuramic acid; D-glutamine, na sa gram-positive bacteria ay konektado sa L-lysine, at sa gram-positive bacteria
kanin. 2.3. Scheme ng architectonics ng bacterial cell wall
bacteria - na may diaminopimelic acid (DAP), na isang precursor ng lysine sa proseso ng bacterial biosynthesis ng amino acids at isang natatanging tambalan na matatagpuan lamang sa bacteria; Ang ika-4 na amino acid ay D-alanine (Larawan 2.4).
Ang cell wall ng gram-positive bacteria ay naglalaman ng isang maliit na halaga ng polysaccharides, lipids at protina. Ang pangunahing bahagi ng cell wall ng mga bacteria na ito ay isang multilayer peptidoglycan (murein, mucopeptide), na bumubuo ng 40-90% ng masa ng cell wall. Ang mga tetrapeptides ng iba't ibang mga layer ng peptidoglycan sa gram-positive bacteria ay konektado sa isa't isa sa pamamagitan ng polypeptide chain ng 5 glycine (pentaglycine) residues, na nagbibigay sa peptidoglycan ng isang matibay na geometric na istraktura (Fig. 2.4, b). Covalently bound sa peptidoglycan ng cell wall ng Gram-positive bacteria mga teichoic acid(mula sa Greek. tekhos- pader), ang mga molekula nito ay mga kadena ng 8-50 na nalalabi ng gliserol at ribitol na konektado ng mga tulay na pospeyt. Ang hugis at lakas ng bakterya ay ibinibigay ng matibay na fibrous na istraktura ng multilayer, na may mga cross-link na peptide cross-link ng peptidoglycan.
kanin. 2.4. Istraktura ng peptidoglycan: a - Gram-negative bacteria; b - bakteryang positibo sa gramo
Ang kakayahan ng gram-positive bacteria na mapanatili ang gentian violet kasama ng iodine (blue-violet color ng bacteria) sa panahon ng Gram staining ay nauugnay sa pag-aari ng multilayer peptidoglycan na makipag-ugnayan sa dye. Bilang karagdagan, ang kasunod na paggamot ng isang pahid ng bakterya na may alkohol ay nagdudulot ng pagpapaliit ng mga pores sa peptidoglycan at sa gayon ay pinapanatili ang tina sa cell wall.
Ang mga gramo-negatibong bakterya pagkatapos ng pagkakalantad sa alkohol ay nawawala ang pangulay, na dahil sa isang mas maliit na halaga ng peptidoglycan (5-10% ng masa ng cell wall); ang mga ito ay kupas ng alak, at kapag ginagamot ng fuchsin o safranin, sila ay nagiging pula. Ito ay dahil sa mga tampok na istruktura ng pader ng cell. Ang peptidoglycan sa cell wall ng gram-negative bacteria ay kinakatawan ng 1-2 layers. Ang mga tetrapeptides ng mga layer ay magkakaugnay ng isang direktang peptide bond sa pagitan ng amino group ng DAP ng isang tetrapeptide at ang carboxyl group ng D-alanine ng tetrapeptide ng isa pang layer (Fig. 2.4, a). Sa labas ng peptidoglycan ay isang layer lipoprotein, nakatali sa peptidoglycan sa pamamagitan ng DAP. Sinusundan ito ng panlabas na lamad pader ng cell.
panlabas na lamad ay isang mosaic na istraktura na kinakatawan ng lipopolysaccharides (LPS), phospholipids at mga protina. Ang panloob na layer nito ay kinakatawan ng mga phospholipid, at ang LPS ay matatagpuan sa panlabas na layer (Larawan 2.5). Kaya, ang panlabas na mem-
kanin. 2.5. Istraktura ng lipopolysaccharide
asymmetric ang brane. Ang LPS ng panlabas na lamad ay binubuo ng tatlong mga fragment:
Lipid A - isang konserbatibong istraktura, halos pareho sa gramo-negatibong bakterya. Ang Lipid A ay binubuo ng phosphorylated glucosamine disaccharide units kung saan nakakabit ang mahabang chain ng fatty acids (tingnan ang Figure 2.5);
Ang core, o baras, ng bahagi ng baka (mula sa lat. core- core), medyo konserbatibo na istraktura ng oligosaccharide;
Isang mataas na variable na O-specific na polysaccharide chain na nabuo sa pamamagitan ng paulit-ulit na magkakaparehong oligosaccharide sequence.
Ang LPS ay naka-angkla sa panlabas na lamad ng lipid A, na tumutukoy sa toxicity ng LPS at samakatuwid ay kinilala sa endotoxin. Ang pagkasira ng bakterya sa pamamagitan ng mga antibiotic ay humahantong sa pagpapalabas ng malaking halaga ng endotoxin, na maaaring magdulot ng endotoxic shock sa pasyente. Mula sa lipid A, ang core, o ang pangunahing bahagi ng LPS, ay aalis. Ang pinaka-pare-parehong bahagi ng core ng LPS ay ketodeoxyoctonic acid. O-specific polysaccharide chain na umaabot mula sa pangunahing bahagi ng molekula ng LPS,
na binubuo ng paulit-ulit na mga yunit ng oligosaccharide, tinutukoy ang serogroup, serovar (isang uri ng bakterya na nakita gamit ang immune serum) ng isang tiyak na strain ng bakterya. Kaya, ang konsepto ng LPS ay nauugnay sa mga ideya tungkol sa O-antigen, ayon sa kung saan ang bakterya ay maaaring maiiba. Ang mga pagbabago sa genetiko ay maaaring humantong sa mga depekto, pag-ikli ng bacterial LPS, at bilang isang resulta, ang hitsura ng mga magaspang na kolonya ng R-form na nawawala ang kanilang O-antigen specificity.
Hindi lahat ng Gram-negative na bacteria ay may kumpletong O-specific polysaccharide chain na binubuo ng paulit-ulit na oligosaccharide units. Sa partikular, ang bakterya ng genus Neisseria may maikling glycolipid na tinatawag na lipooligosaccharide (LOS). Ito ay maihahambing sa R-form, na nawalan ng O-antigenic specificity, na naobserbahan sa mutant rough strains. E. coli. Ang istraktura ng VOC ay kahawig ng sa cytoplasmic membrane ng tao na glycosphingolipid, kaya ginagaya ng VOC ang microbe, na nagpapahintulot dito na umiwas sa immune response ng host.
Ang mga protina ng matrix ng panlabas na lamad ay tumatagos dito sa paraang ang mga molekula ng protina, na tinatawag na porins, may hangganan ang mga hydrophilic pores kung saan dumadaan ang tubig at maliliit na hydrophilic molecule na may relatibong masa na hanggang 700 D.
Sa pagitan ng panlabas at cytoplasmic na lamad ay periplasmic space, o periplasm na naglalaman ng mga enzymes (proteases, lipases, phosphatases, nucleases, β-lactamases), pati na rin ang mga bahagi ng transport system.
Sa kaso ng paglabag sa synthesis ng bacterial cell wall sa ilalim ng impluwensya ng lysozyme, penicillin, proteksiyon na mga kadahilanan ng katawan at iba pang mga compound, ang mga cell na may binago (madalas na spherical) na hugis ay nabuo: mga protoplast- bakterya na ganap na wala ng isang cell wall; mga spheroplast Bakterya na may bahagyang napreserbang cell wall. Pagkatapos alisin ang cell wall inhibitor, ang mga nabagong bacteria ay maaaring baligtarin, i. kumuha ng ganap na cell wall at ibalik ang orihinal nitong hugis.
Ang mga bakterya ng spheroid o protoplast na uri na nawalan ng kakayahang mag-synthesize ng peptidoglycan sa ilalim ng impluwensya ng mga antibiotics o iba pang mga kadahilanan at maaaring dumami ay tinatawag Hugis L(mula sa pangalan ng D. Lister Institute, kung saan sila unang
ikaw ay pinag-aralan). Ang mga L-form ay maaari ding lumitaw bilang resulta ng mga mutasyon. Ang mga ito ay osmotically sensitive, spherical, hugis flask na mga cell na may iba't ibang laki, kabilang ang mga dumadaan sa bacterial filter. Ang ilang mga L-form (hindi matatag) kapag ang kadahilanan na humantong sa mga pagbabago sa bakterya ay inalis, ay maaaring baligtarin, na bumalik sa orihinal na bacterial cell. Ang mga L-form ay maaaring bumuo ng maraming pathogens ng mga nakakahawang sakit.
cytoplasmic membrane sa ilalim ng electron microscopy ng mga ultrathin na seksyon, ito ay isang tatlong-layer na lamad (2 madilim na layer na 2.5 nm ang kapal bawat isa ay pinaghihiwalay ng isang magaan na isa - intermediate). Sa istraktura, ito ay katulad ng plasmolemma ng mga selula ng hayop at binubuo ng isang dobleng layer ng mga lipid, pangunahin ang mga phospholipid, na may naka-embed na ibabaw at integral na mga protina, na parang tumatagos sa istraktura ng lamad. Ang ilan sa mga ito ay mga permeases na kasangkot sa transportasyon ng mga sangkap. Hindi tulad ng mga eukaryotic cell, walang mga sterol sa cytoplasmic membrane ng isang bacterial cell (maliban sa mycoplasmas).
Ang cytoplasmic membrane ay isang dynamic na istraktura na may mga mobile na bahagi, samakatuwid ito ay ipinakita bilang isang mobile fluid structure. Pinapalibutan nito ang panlabas na bahagi ng cytoplasm ng bakterya at kasangkot sa regulasyon ng osmotic pressure, transportasyon ng mga sangkap at metabolismo ng enerhiya ng cell (dahil sa mga enzyme ng electron transport chain, adenosine triphosphatase - ATPase, atbp.). Sa labis na paglaki (kumpara sa paglaki ng cell wall), ang cytoplasmic membrane ay bumubuo ng invaginates - invaginations sa anyo ng kumplikadong baluktot na mga istraktura ng lamad, na tinatawag na mesosome. Ang hindi gaanong kumplikadong mga baluktot na istruktura ay tinatawag na intracytoplasmic membranes. Ang papel na ginagampanan ng mga mesosome at intracytoplasmic membrane ay hindi pa ganap na naipaliwanag. Iminumungkahi pa na ang mga ito ay isang artifact na nangyayari pagkatapos ng paghahanda (fixation) ng paghahanda para sa electron microscopy. Gayunpaman, pinaniniwalaan na ang mga derivatives ng cytoplasmic membrane ay kasangkot sa cell division, na nagbibigay ng enerhiya para sa synthesis ng cell wall, nakikibahagi sa pagtatago ng mga sangkap, pagbuo ng spore, i.e. sa mga prosesong may mataas na pagkonsumo ng enerhiya. Ang cytoplasm ay sumasakop sa karamihan ng bacterial
isang nal cell at binubuo ng mga natutunaw na protina, ribonucleic acid, inklusyon at maraming maliliit na butil - ribosome na responsable para sa synthesis (pagsasalin) ng mga protina.
Mga ribosom Ang bacteria ay may sukat na humigit-kumulang 20 nm at isang sedimentation coefficient na 70S, sa kaibahan sa 80S ribosomes na katangian ng mga eukaryotic cells. Samakatuwid, ang ilang mga antibiotics ay nagbubuklod sa mga bacterial ribosome at pinipigilan ang bacterial protein synthesis nang hindi naaapektuhan ang synthesis ng protina sa mga eukaryotic cells. Ang mga bacterial ribosome ay maaaring mag-dissociate sa dalawang subunits: 50S at 30S. rRNA - konserbatibong elemento ng bakterya ("molecular clock" ng ebolusyon). Ang 16S rRNA ay bahagi ng maliit na subunit ng ribosomes, at ang 23S rRNA ay bahagi ng malaking subunit ng ribosomes. Ang pag-aaral ng 16S rRNA ay ang batayan ng sistematikong gene, na ginagawang posible upang masuri ang antas ng pagkakaugnay ng mga organismo.
Sa cytoplasm mayroong iba't ibang mga inklusyon sa anyo ng glycogen granules, polysaccharides, β-hydroxybutyric acid at polyphosphates (volutin). Nag-iipon sila ng labis na sustansya sa kapaligiran at nagsisilbing reserbang sangkap para sa nutrisyon at mga pangangailangan sa enerhiya.
Volyutin ay may kaugnayan sa mga pangunahing tina at madaling matukoy gamit ang mga espesyal na pamamaraan ng paglamlam (halimbawa, ayon kay Neisser) sa anyo ng mga metachromatic granules. Toluidine blue o methylene blue stains volutin red-violet, at ang bacterial cytoplasm blue. Ang katangian ng pag-aayos ng mga butil ng volutin ay ipinahayag sa diphtheria bacillus sa anyo ng mga matitinding stained pole ng cell. Ang metachromatic staining ng volutin ay nauugnay sa isang mataas na nilalaman ng polymerized inorganic polyphosphate. Sa ilalim ng electron microscopy, mukhang mga butil na may siksik na elektron na 0.1–1 µm ang laki.
Nucleoid ay ang katumbas ng nucleus sa bacteria. Ito ay matatagpuan sa gitnang zone ng bakterya sa anyo ng double-stranded DNA, mahigpit na nakaimpake tulad ng isang bola. Ang bacterial nucleoid, hindi katulad ng mga eukaryotes, ay walang nuclear envelope, nucleolus, at mga pangunahing protina (histones). Karamihan sa mga bakterya ay naglalaman ng isang chromosome, na kinakatawan ng isang molekula ng DNA na nakasara sa isang singsing. Ngunit ang ilang bakterya ay may dalawang hugis-singsing na chromosome. (V. cholerae) at mga linear chromosome (tingnan ang seksyon 5.1.1). Ang nucleoid ay nakita sa ilalim ng isang light microscope pagkatapos ng paglamlam ng tiyak na DNA
pamamaraan: ayon kay Felgen o ayon kay Romanovsky-Giemsa. Sa mga pattern ng electron diffraction ng mga ultrathin na seksyon ng bacteria, ang nucleoid ay may anyo ng mga light zone na may fibrillar, mga thread-like structure ng DNA na nauugnay sa ilang partikular na lugar na may cytoplasmic membrane o mesosome na kasangkot sa chromosome replication.
Bilang karagdagan sa nucleoid, ang bacterial cell ay naglalaman ng extrachromosomal factor ng heredity - plasmids (tingnan ang seksyon 5.1.2), na covalently closed DNA rings.
Capsule, microcapsule, mucus.Capsule - isang mucous structure na higit sa 0.2 microns ang kapal, matatag na nauugnay sa bacterial cell wall at may malinaw na tinukoy na mga panlabas na hangganan. Ang kapsula ay nakikilala sa mga smears-imprints mula sa pathological na materyal. Sa mga purong kultura ng bakterya, ang kapsula ay nabuo nang hindi gaanong madalas. Natuklasan ito ng mga espesyal na pamamaraan ng paglamlam ng pahid ayon sa Burri-Gins, na lumilikha ng negatibong kaibahan ng mga sangkap ng kapsula: ang tinta ay lumilikha ng isang madilim na background sa paligid ng kapsula. Ang kapsula ay binubuo ng polysaccharides (exopolysaccharides), minsan polypeptides, halimbawa, sa anthrax bacillus, ito ay binubuo ng polymers ng D-glutamic acid. Ang kapsula ay hydrophilic, naglalaman ng isang malaking halaga ng tubig. Pinipigilan nito ang phagocytosis ng bakterya. Ang kapsula ay antigenic: ang mga antibodies sa kapsula ay nagdudulot ng pagtaas nito (reaksyon ng pamamaga ng kapsula).
Maraming bacteria ang nabubuo microcapsule- mauhog na pagbuo na may kapal na mas mababa sa 0.2 microns, nakita lamang sa electron microscopy.
Upang makilala mula sa isang kapsula putik - mucoid exopolysaccharides na walang malinaw na panlabas na hangganan. Ang slime ay natutunaw sa tubig.
Ang mucoid exopolysaccharides ay katangian ng mucoid strains ng Pseudomonas aeruginosa, kadalasang matatagpuan sa plema ng mga pasyenteng may cystic fibrosis. Ang mga bacterial exopolysaccharides ay kasangkot sa pagdirikit (nakadikit sa mga substrate); tinatawag din silang glycocalyx.
Ang kapsula at mucus ay nagpoprotekta sa bakterya mula sa pinsala at pagkatuyo, dahil, bilang hydrophilic, sila ay nagbubuklod ng tubig nang maayos at pinipigilan ang pagkilos ng mga proteksiyon na kadahilanan ng macroorganism at bacteriophage.
Flagella Tinutukoy ng bacteria ang mobility ng bacterial cell. Ang Flagella ay mga manipis na filament na kumukuha
na nagmumula sa cytoplasmic membrane, ay mas mahaba kaysa sa cell mismo. Ang flagella ay 12–20 nm ang kapal at 3–15 µm ang haba. Binubuo ang mga ito ng tatlong bahagi: isang spiral thread, isang kawit at isang basal na katawan na naglalaman ng isang baras na may mga espesyal na disk (isang pares ng mga disk sa gram-positive at dalawang pares sa gram-negative na bakterya). Ang mga disc ng flagella ay nakakabit sa cytoplasmic membrane at cell wall. Lumilikha ito ng epekto ng isang de-koryenteng motor na may baras - isang rotor na umiikot sa flagellum. Ang pagkakaiba ng mga potensyal na proton sa cytoplasmic membrane ay ginagamit bilang isang mapagkukunan ng enerhiya. Ang mekanismo ng pag-ikot ay ibinibigay ng proton ATP synthetase. Ang bilis ng pag-ikot ng flagellum ay maaaring umabot sa 100 rpm. Kung ang isang bacterium ay may ilang flagella, nagsisimula silang umikot nang sabay-sabay, na magkakaugnay sa isang bundle, na bumubuo ng isang uri ng propeller.
Ang flagella ay binubuo ng isang protina na tinatawag na flagellin. (flagellum- flagellum), na isang antigen - ang tinatawag na H-antigen. Ang mga subunit ng flagellin ay nakapulupot.
Ang bilang ng flagella sa bacteria ng iba't ibang species ay nag-iiba mula sa isa (monotrich) sa Vibrio cholerae hanggang sampu o daan-daang umaabot sa perimeter ng bacterium (peritrich), sa Escherichia coli, Proteus, atbp. Ang mga Lofotrich ay may bundle ng flagella sa isang dulo ng cell. Ang amphitrichous ay may isang flagellum o isang bundle ng flagella sa magkabilang dulo ng cell.
Natutukoy ang Flagella gamit ang electron microscopy ng mga paghahanda na na-spray ng mabibigat na metal, o sa isang light mikroskopyo pagkatapos ng pagproseso sa pamamagitan ng mga espesyal na pamamaraan batay sa pag-ukit at adsorption ng iba't ibang mga sangkap, na humahantong sa pagtaas ng kapal ng flagella (halimbawa, pagkatapos ng silvering).
Villi, o pili (fimbriae)- filamentous formations, mas payat at mas maikli (3-10 nm * 0.3-10 microns) kaysa sa flagella. Ang pili ay umaabot mula sa ibabaw ng cell at binubuo ng pilin protein. Ilang uri ng lagari ang kilala. Ang Pili ng isang pangkalahatang uri ay may pananagutan para sa attachment sa substrate, nutrisyon at metabolismo ng tubig-asin. Marami sila - ilang daan bawat cell. Ang sex pili (1-3 bawat cell) ay lumilikha ng contact sa pagitan ng mga cell, na naglilipat ng genetic na impormasyon sa pagitan ng mga ito sa pamamagitan ng conjugation (tingnan ang Kabanata 5). Ang partikular na interes ay ang uri ng IV pili, kung saan ang mga dulo ay hydrophobic, bilang isang resulta kung saan sila nag-twist, ang mga pili na ito ay tinatawag ding mga kulot. Matatagpuan-
sila ay matatagpuan sa mga pole ng cell. Ang mga pili na ito ay matatagpuan sa mga pathogen bacteria. Mayroon silang mga katangiang antigenic, nakikipag-ugnayan sa pagitan ng bacterium at host cell, at lumahok sa pagbuo ng isang biofilm (tingnan ang Kabanata 3). Maraming pili ang mga receptor para sa mga bacteriophage.
Mga pagtatalo - isang kakaibang anyo ng resting bacteria na may gram-positive na uri ng istraktura ng cell wall. spore-forming bacteria ng genus bacillus, kung saan ang laki ng spore ay hindi lalampas sa diameter ng cell, ay tinatawag na bacilli. Ang mga bacteria na bumubuo ng spore kung saan ang laki ng spore ay lumampas sa diameter ng cell, kaya naman sila ay nasa anyo ng spindle, ay tinatawag na clostridia, tulad ng bacteria ng genus Clostridium(mula sa lat. Clostridium- suliran). Ang mga spores ay acid-resistant, samakatuwid sila ay nabahiran ng pula ayon sa pamamaraang Aujeszky o ayon sa pamamaraang Ziehl-Nelsen, at ang vegetative cell ay asul.
Ang sporulation, ang hugis at lokasyon ng mga spores sa isang cell (vegetative) ay isang species na pag-aari ng bakterya, na ginagawang posible na makilala ang mga ito mula sa bawat isa. Ang hugis ng mga spores ay hugis-itlog at spherical, ang lokasyon sa cell ay terminal, i.e. sa dulo ng stick (sa causative agent ng tetanus), subterminal - mas malapit sa dulo ng stick (sa pathogens ng botulism, gas gangrene) at central (sa anthrax bacilli).
Ang proseso ng sporulation (sporulation) ay dumadaan sa isang serye ng mga yugto, kung saan ang bahagi ng cytoplasm at ang chromosome ng isang bacterial vegetative cell ay pinaghihiwalay, napapalibutan ng lumalaking cytoplasmic membrane, at isang prospore ay nabuo.
Ang prospore protoplast ay naglalaman ng isang nucleoid, isang sistema ng synthesizing ng protina, at isang sistema ng paggawa ng enerhiya batay sa glycolysis. Ang mga cytochrome ay wala kahit na sa aerobes. Hindi naglalaman ng ATP, ang enerhiya para sa pagtubo ay nakaimbak sa anyo ng 3-glycerol phosphate.
Ang prospore ay napapalibutan ng dalawang cytoplasmic membrane. Ang layer na pumapalibot sa panloob na lamad ng spore ay tinatawag spore wall, ito ay binubuo ng peptidoglycan at ang pangunahing pinagmumulan ng cell wall sa panahon ng spore germination.
Sa pagitan ng panlabas na lamad at ng spore wall, nabuo ang isang makapal na layer, na binubuo ng peptidoglycan, na mayroong maraming mga crosslink, - cortex.
Sa labas ng panlabas na cytoplasmic membrane ay matatagpuan spore shell, na binubuo ng mga protina na tulad ng keratin,
naglalaman ng maramihang intramolecular disulfide bond. Ang shell na ito ay nagbibigay ng paglaban sa mga ahente ng kemikal. Ang mga spore ng ilang bakterya ay may karagdagang takip - exosporium kalikasan ng lipoprotein. Kaya, nabuo ang isang multilayer na mahinang natatagusan ng shell.
Ang sporulation ay sinamahan ng masinsinang pagkonsumo ng prospore, at pagkatapos ay sa pamamagitan ng umuusbong na spore shell ng dipicolinic acid at calcium ions. Ang spore ay nakakakuha ng paglaban sa init, na nauugnay sa pagkakaroon ng calcium dipicolinate sa loob nito.
Ang spore ay maaaring magpatuloy sa loob ng mahabang panahon dahil sa pagkakaroon ng isang multi-layered shell, calcium dipicolinate, mababang nilalaman ng tubig at mabagal na mga proseso ng metabolic. Sa lupa, halimbawa, ang mga pathogen ng anthrax at tetanus ay maaaring tumagal ng ilang dekada.
Sa ilalim ng kanais-nais na mga kondisyon, ang mga spores ay tumubo sa tatlong magkakasunod na yugto: pag-activate, pagsisimula, paglago. Sa kasong ito, ang isang bacterium ay nabuo mula sa isang spore. Ang pag-activate ay ang kahandaan para sa pagtubo. Sa temperatura na 60-80 °C, ang spore ay isinaaktibo para sa pagtubo. Ang pagsisimula ng pagtubo ay tumatagal ng ilang minuto. Ang yugto ng paglago ay nailalarawan sa pamamagitan ng mabilis na paglaki, na sinamahan ng pagkasira ng shell at paglabas ng punla.
Bilang karagdagan sa 5 kaharian ng wildlife, may dalawa pang kaharian: prokaryotes at eukaryotes. Samakatuwid, kung isasaalang-alang natin ang sistematikong posisyon ng bakterya, kung gayon ito ay magiging mga sumusunod:
Bakit pinili ang mga organismong ito bilang isang hiwalay na taxon? Ang bagay ay ang isang bacterial cell ay nailalarawan sa pagkakaroon ng ilang mga tampok na nag-iiwan ng imprint sa mahahalagang aktibidad nito at pakikipag-ugnayan sa ibang mga nilalang at tao.
Pagtuklas ng bacteria
Ang mga ribosom ay ang pinakamaliit na istruktura na nakakalat sa malalaking bilang sa cytoplasm. Ang kanilang kalikasan ay kinakatawan ng mga molekula ng RNA. Ang mga butil na ito ay ang materyal kung saan posible upang matukoy ang antas ng relasyon at ang sistematikong posisyon ng isang partikular na uri ng bacterium. Ang kanilang pag-andar ay ang pagpupulong ng mga molekula ng protina.
Kapsula
Ang isang bacterial cell ay nailalarawan sa pagkakaroon ng proteksiyon na mauhog lamad, ang komposisyon nito ay tinutukoy ng polysaccharides o polypeptides. Ang ganitong mga istraktura ay tinatawag na mga kapsula. Mayroong micro- at macrocapsules. Ang istraktura na ito ay hindi nabuo sa lahat ng mga species, ngunit sa karamihan, iyon ay, hindi ito sapilitan.
Ano ang pinoprotektahan ng kapsula sa bacterial cell? Mula sa phagocytosis ng host antibodies kung ang bacterium ay pathogenic. O mula sa pagpapatayo at pagkakalantad sa mga nakakapinsalang sangkap, kung pinag-uusapan natin ang iba pang mga uri.
Putik at mga inklusyon
Gayundin ang mga opsyonal na istruktura ng bakterya. Uhog, o glycocalyx kemikal na batayan ay isang mucoid polysaccharide. Maaari itong mabuo kapwa sa loob ng cell at panlabas na mga enzyme. Mahusay na natutunaw sa tubig. Layunin: attachment ng bakterya sa substrate - pagdirikit.
Ang mga pagsasama ay mga microgranules sa cytoplasm ng iba't ibang kemikal na kalikasan. Ang mga ito ay maaaring mga protina, amino acid, nucleic acid, o polysaccharides.
Mga organel ng paggalaw
Ang mga katangian ng isang bacterial cell ay makikita rin sa paggalaw nito. Para dito, mayroong flagella, na maaaring nasa iba't ibang numero (mula isa hanggang ilang daan bawat cell). Ang batayan ng bawat flagellum ay flagellin protein. Dahil sa nababanat na mga contraction at ritmikong paggalaw mula sa gilid patungo sa gilid, ang bacterium ay maaaring lumipat sa kalawakan. Ang flagellum ay nakakabit sa cytoplasmic membrane. Ang lokasyon ay maaari ding mag-iba sa pagitan ng mga species.
umiinom
Kahit na mas manipis kaysa sa flagella, ang mga istrukturang kasangkot sa:
- attachment sa substrate;
- nutrisyon ng tubig-asin;
- sekswal na pagpaparami.
Ang mga ito ay binubuo ng pilin protein, ang kanilang bilang ay maaaring umabot ng hanggang ilang daang bawat cell.
Pagkakatulad sa mga selula ng halaman
Bacterial at may isang hindi maikakaila na pagkakatulad - ang pagkakaroon ng isang cell wall. Gayunpaman, kung sa mga halaman ito ay hindi mapag-aalinlanganan, kung gayon sa bakterya ay hindi ito naroroon sa lahat ng mga species, iyon ay, ito ay tumutukoy sa mga opsyonal na istruktura.
Kemikal na komposisyon ng bacterial cell wall:
- peptidoglycan murein;
- polysaccharides;
- mga lipid;
- mga protina.
Karaniwan ang istraktura na ito ay may double layer: panlabas at panloob. Ang mga pag-andar ay gumaganap ng katulad ng mga halaman. Sinusuportahan at tinutukoy ang permanenteng hugis ng katawan at nagbibigay ng mekanikal na proteksyon.
Pagbubuo ng spore
Ano ang istraktura ng isang bacterial cell, sinuri namin nang may sapat na detalye. Nananatili lamang na banggitin kung paano makakaligtas ang bakterya sa masamang kondisyon nang hindi nawawala ang kakayahang mabuhay sa napakahabang panahon.
Ginagawa nila ito sa pamamagitan ng pagbuo ng isang istraktura na tinatawag na spore. Wala itong kinalaman sa pagpaparami at pinoprotektahan lamang ang bakterya mula sa masamang kondisyon. Maaaring iba ang anyo ng mga hindi pagkakaunawaan. Kapag naibalik ang normal na mga kondisyon sa kapaligiran, ang spore ay nagsisimula at tumubo sa isang aktibong bacterium.
Mandatory at opsyonal na mga bahagi ng istruktura ng isang bacterial cell, ang kanilang mga function. Ang pagkakaiba sa istraktura ng cell wall ng gram-positive at gram-negative bacteria. L-form at non-culturable form ng bacteria
Ang mga bakterya ay mga prokaryote at malaki ang pagkakaiba sa mga selula ng halaman at hayop (eukaryotes). Nabibilang sila sa mga unicellular na organismo at binubuo ng isang cell wall, cytoplasmic membrane, cytoplasm, nucleoid (mga mandatoryong bahagi ng isang bacterial cell). Ang ilang bakterya ay maaaring may flagella, kapsula, spores (mga opsyonal na bahagi ng bacterial cell).
Sa isang prokaryotic cell, ang mga istrukturang matatagpuan sa labas ng cytoplasmic membrane ay tinatawag na mababaw (cell wall, capsule, flagella, villi).
Ang cell wall ay isang mahalagang elemento ng istruktura ng isang bacterial cell, na matatagpuan sa pagitan ng cytoplasmic membrane at ng kapsula; sa non-capsular bacteria, ito ang panlabas na shell ng cell. Gumaganap ng isang bilang ng mga pag-andar: pinoprotektahan ang bakterya mula sa osmotic shock at iba pang mga nakakapinsalang kadahilanan, tinutukoy ang kanilang hugis, nakikilahok sa metabolismo; sa maraming mga species ng pathogenic bacteria, ito ay nakakalason, naglalaman ng mga antigen sa ibabaw, at nagdadala din ng mga tiyak na receptor para sa mga phage sa ibabaw. Ang bacterial cell wall ay may mga pores na kasangkot sa transportasyon ng mga exotoxin at iba pang bacterial exoproteins.
Ang pangunahing bahagi ng bacterial cell wall ay peptidoglycan, o murein (lat. murus - wall), isang polymer ng suporta na may istraktura ng network at bumubuo ng isang matibay (matigas) panlabas na frame ng bacterial cell. Ang Peptidoglycan ay may pangunahing kadena (backbone) na binubuo ng alternating N-acetyl-M-glucosamine at N-acetylmuramic acid residues na konektado ng 1,4-glycosidic bonds, magkaparehong tetrapeptide side chain na nakakabit sa N-acetylmuramic acid molecules, at maikling transverse peptide chain. .mga tulay na nag-uugnay sa mga polysaccharide chain.
Ayon sa mga katangian ng tinctorial, ang lahat ng bakterya ay nahahati sa dalawang grupo: gramo-positibo at gramo-negatibo. Gram-positive bacteria matatag ayusin ang complex ng gentian violet at yodo, huwag sumailalim sa pagkawalan ng kulay na may ethanol at samakatuwid ay hindi malasahan ang karagdagang tinain fuchsin, natitirang stained purple. Sa gram-negative bacteria, ang complex na ito ay madaling nahuhugasan sa labas ng cell na may ethanol, at nagiging pula ang mga ito sa karagdagang paggamit ng fuchsin. Sa ilang mga bakterya, ang isang positibong Gram stain ay sinusunod lamang sa yugto ng aktibong paglaki. Ang kakayahan ng mga prokaryote na mantsang ayon sa pamamaraang Gram o mag-decolorize ng ethanol ay tinutukoy ng mga detalye ng komposisyon ng kemikal at ultrastructure ng kanilang cell wall. bacterial chlamydia trachoma
Ang mga L-form ng bacteria ay mga phenotypic na pagbabago, o mutant, ng bacteria na bahagyang o ganap na nawalan ng kakayahang mag-synthesize ng cell wall peptidoglycan. Kaya, ang mga L-form ay bacteria na may depekto sa kanilang cell wall. Ang mga ito ay nabuo sa ilalim ng impluwensya ng L-transforming agents - antibiotics (penicillin, polymyxin, bacitracin, vencomycin, streptomycin), amino acids (glycine, methionine, leucine, atbp.), lysozyme enzyme, ultraviolet at X-ray. Hindi tulad ng mga protoplast at spheroplast, ang mga L-form ay may medyo mataas na posibilidad na mabuhay at isang malinaw na kakayahang magparami. Sa mga tuntunin ng morphological at kultural na mga katangian, sila ay naiiba nang husto mula sa orihinal na bakterya, na dahil sa pagkawala ng cell wall at mga pagbabago sa metabolic activity. Ang mga L-form na selula ay may mahusay na binuo na sistema ng mga intracytoplasmic na lamad at mga istrukturang tulad ng myelin. Dahil sa isang depekto sa cell wall, ang mga ito ay osmotically unstable at maaari lamang linangin sa espesyal na media na may mataas na osmotic pressure; dumaan sila sa mga bacterial filter. May mga matatag at hindi matatag na L-form ng bacteria. Ang dating ay ganap na wala ng isang matibay na pader ng cell; bihira silang bumalik sa kanilang orihinal na bacterial form. Ang huli ay maaaring may mga elemento ng cell wall, kung saan nagpapakita sila ng pagkakatulad sa mga spheroplast; sa kawalan ng kadahilanan na naging sanhi ng kanilang pagbuo, bumalik sila sa orihinal na mga cell.
Ang proseso ng pagbuo ng mga L-form ay tinatawag na L-transformation o L-induction. Halos lahat ng uri ng bakterya, kabilang ang mga pathogens (causative agents ng brucellosis, tuberculosis, listeria, atbp.), Ay may kakayahang L-transformation.
Naka-attach ang mga L-shape pinakamahalaga sa pagbuo ng mga talamak na paulit-ulit na mga impeksiyon, ang karwahe ng mga pathogens, ang kanilang pangmatagalang pagtitiyaga sa katawan. Ang nakakahawang proseso na dulot ng mga L-form ng bacteria ay nailalarawan sa pamamagitan ng atypicality, tagal ng kurso, kalubhaan ng sakit, at mahirap tumugon sa chemotherapy.
Ang kapsula ay isang mucous layer na matatagpuan sa itaas ng cell wall ng isang bacterium. Ang sangkap ng kapsula ay malinaw na nililimitahan mula sa kapaligiran. Ang kapsula ay hindi isang obligadong istraktura ng isang bacterial cell: ang pagkawala nito ay hindi humantong sa pagkamatay ng bacterium.
Ang sangkap ng mga kapsula ay binubuo ng mataas na hydrophilic micelles, habang ang kanilang kemikal na komposisyon ay napaka-magkakaibang. Ang mga pangunahing bahagi ng karamihan sa mga prokaryotic na kapsula ay homo- o heteropolysaccharides (Entsrobacteria, atbp.). Sa ilang mga species ng bacilli, ang mga kapsula ay binuo mula sa isang polypeptide.
Tinitiyak ng mga kapsula ang kaligtasan ng bakterya, pinoprotektahan ang mga ito mula sa pinsala sa makina, pagkatuyo, impeksyon sa pamamagitan ng mga phage, mga nakakalason na sangkap, at sa mga pathogenic na anyo - mula sa pagkilos ng mga pwersang proteksiyon ng macroorganism: ang mga naka-encapsulated na mga cell ay hindi maganda ang phagocytosed. Sa ilang mga uri ng bakterya, kabilang ang mga pathogenic, itinataguyod nito ang pagkabit ng cell sa substrate.
Ang Flagella ay mga organel ng paggalaw ng bakterya, na kinakatawan ng manipis, mahaba, filamentous na istruktura ng isang likas na protina.
Ang flagellum ay binubuo ng tatlong bahagi: isang spiral filament, isang hook, at isang basal na katawan. Hook - isang hubog na silindro ng protina na nagsisilbing flexible na link sa pagitan ng basal na katawan at ng matibay na filament ng flagellum. Ang basal na katawan ay isang kumplikadong istraktura na binubuo ng isang gitnang baras (axis) at mga singsing.
Ang flagella ay hindi mahahalagang istruktura ng isang bacterial cell: may mga phase variation ng bacteria, kapag sila ay naroroon sa isang yugto ng cell development at wala sa isa pa.
Ang bilang ng flagella at ang mga lugar ng kanilang lokalisasyon sa bakterya ng iba't ibang mga species ay hindi pareho, ngunit sila ay matatag para sa isang species. Depende dito, ang mga sumusunod na grupo ng flagellated bacteria ay nakikilala: moiotrichous - bacteria na may isang polar flagellum; amphitrichous - bacteria na may dalawang polar flagella o may bundle ng flagella sa magkabilang dulo; lophotrichous - bacteria na may bundle ng flagella sa isang dulo ng cell; peritrichous - bacteria na may maraming flagella na matatagpuan sa mga gilid ng cell o sa buong ibabaw nito. Ang mga bakterya na walang flagella ay tinatawag na atrichia.
Bilang mga organo ng paggalaw, ang flagella ay tipikal ng lumulutang na hugis baras at paikot-ikot na mga anyo ng bakterya at matatagpuan lamang sa mga nakahiwalay na kaso sa cocci. Nagbibigay sila ng mahusay na paggalaw sa isang likidong daluyan at mas mabagal na paggalaw sa ibabaw ng mga solidong substrate.
Pili (fimbria, villi) - tuwid, manipis, guwang na mga silindro ng protina na umaabot mula sa ibabaw ng bacterial cell. Ang mga ito ay nabuo sa pamamagitan ng isang tiyak na protina - pilin, nagmula sa cytoplasmic membrane, ay matatagpuan sa mga mobile at immobile na anyo ng bakterya at makikita lamang sa isang electron microscope. Sa ibabaw ng cell ay maaaring mayroong mula 1-2, 50-400 o higit pang pili hanggang ilang libo.
Mayroong dalawang klase ng pili: sexual (sekspili) at pili ng isang pangkalahatang uri, na mas madalas na tinatawag na fimbriae. Ang parehong bacterium ay maaaring magkaroon ng pili ng iba't ibang kalikasan. Lumalabas ang sex pili sa ibabaw ng bacteria sa proseso ng conjugation at kumikilos bilang mga organel kung saan nagaganap ang paglipat ng genetic material (DNA) mula sa isang donor patungo sa isang tatanggap.
Ang Pili ay nakikilahok sa pagdirikit ng bakterya sa mga agglomerates, ang attachment ng mga microbes sa iba't ibang mga substrate, kabilang ang mga cell (adhesive function), sa transportasyon ng mga metabolites, at nag-aambag din sa pagbuo ng mga pelikula sa ibabaw ng likidong media; nagiging sanhi ng agglutination ng mga erythrocytes.
Ang cytoplasmic membrane (plasmolemma) ay isang semi-permeable na lipoprotein na istraktura ng mga bacterial cell na naghihiwalay sa cytoplasm mula sa cell wall. Ito ay isang mahalagang polyfunctional na bahagi ng cell. Ang pagkasira ng cytoplasmic membrane ay humahantong sa pagkamatay ng bacterial cell.
Ang cytoplasmic membrane ay kemikal na isang protina-lipid complex na binubuo ng mga protina at lipid. Ang pangunahing bahagi ng mga lipid ng lamad ay kinakatawan ng mga phospholipid. Ito ay binuo mula sa dalawang monomolecular na mga layer ng protina, sa pagitan ng kung saan mayroong isang lipid layer, na binubuo ng dalawang hilera ng mga molecule ng lipid na wastong nakatuon.
Ang cytoplasmic membrane ay nagsisilbing osmotic barrier ng cell, kinokontrol ang daloy ng mga nutrients sa cell at ang paglabas ng mga metabolic na produkto sa labas, naglalaman ito ng substrate-specific permease enzymes na aktibong pumipili ng mga organic at inorganic na molekula.
Sa proseso ng paglaki ng cell, ang cytoplasmic membrane ay bumubuo ng maraming invaginates na bumubuo sa intracytoplasmic na istruktura ng lamad. Ang mga lokal na invaginates ng lamad ay tinatawag na mesosome. Ang mga istrukturang ito ay mahusay na ipinahayag sa gramo-positibong bakterya, mas masahol pa - sa mga gramo-negatibo at hindi maganda - sa rickettsiae at mycoplasmas.
Ang mga mesosome, tulad ng cytoplasmic membrane, ay ang mga sentro ng aktibidad sa paghinga ng bakterya; samakatuwid, kung minsan ay tinatawag silang mga analogue ng mitochondria. Gayunpaman, ang kahalagahan ng mga mesosome ay hindi pa naipapaliwanag sa wakas. Pinapataas nila ang gumaganang ibabaw ng mga lamad, marahil ay gumaganap lamang sila ng isang istrukturang function, na naghahati sa bacterial cell sa medyo hiwalay na mga compartment, na lumilikha ng mas kanais-nais na mga kondisyon para sa mga proseso ng enzymatic na mangyari. Sa pathogenic bacteria, nagbibigay sila ng transportasyon ng mga molekula ng protina ng mga exotoxin.
Cytoplasm - ang mga nilalaman ng isang bacterial cell, na nililimitahan ng cytoplasmic membrane. Binubuo ito ng cytosol - isang homogenous na fraction, kabilang ang natutunaw na mga bahagi ng RNA, substrate substance, enzymes, metabolic products, at structural elements - ribosomes, intracytoplasmic membranes, inclusions at isang nucleoid.
Ang mga ribosom ay mga organel na nagsasagawa ng synthesis ng protina. Binubuo sila ng protina at RNA na konektado sa isang complex ng hydrogen at hydrophobic bond.
Sa cytoplasm ng bakterya, ang iba't ibang uri ng mga inklusyon ay napansin. Maaaring sila ay solid, likido o gas, mayroon o walang proteinaceous membrane, at paminsan-minsan ay naroroon. Ang isang makabuluhang bahagi ng mga ito ay mga reserbang nutrients at mga produkto ng cellular metabolism. Ang mga reserbang nutrients ay kinabibilangan ng: polysaccharides, lipids, polyphosphates, sulfur deposits, atbp. Sa mga pagsasama ng isang likas na polysaccharide, glycogen at isang starch-like substance granulosa ay mas madalas na matatagpuan, na nagsisilbing isang mapagkukunan ng carbon at enerhiya na materyal. Ang mga lipid ay naipon sa mga selula sa anyo ng mga fat granules at droplets. Ang Mycobacteria ay nag-iipon ng mga wax bilang mga reserbang sangkap. Ang mga selula ng ilang spirilla at iba pa ay naglalaman ng mga butil ng volutin na nabuo ng mga polyphosphate. Ang mga ito ay nailalarawan sa pamamagitan ng metachromasia: ang toluidine blue at methylene blue ay nabahiran ng lila-pula. Ang mga butil ng Volutin ay gumaganap ng papel ng mga phosphate depot. Kasama rin sa mga inklusyon na napapalibutan ng lamad ang mga gas vacuole, o aerosomes, binabawasan ng mga ito ang tiyak na masa ng mga cell at matatagpuan sa aquatic prokaryotes.
Ang nucleoid ay ang nucleus ng prokaryotes. Binubuo ito ng isang double-stranded na DNA strand na nakasara sa isang singsing, na itinuturing bilang isang bacterial chromosome, o genophore.
Ang nucleoid sa mga prokaryote ay hindi nililimitahan ng isang lamad mula sa natitirang bahagi ng selula - wala itong nuclear membrane.
Ang mga istruktura ng nucleoid ay kinabibilangan ng RNA polymerase, mga pangunahing protina at walang mga histone; ang chromosome ay naayos sa cytoplasmic membrane, at sa gram-positive bacteria - sa mesosome. Ang nucleoid ay walang mitotic apparatus, at ang divergence ng nuclei ng anak na babae ay sinisiguro ng paglaki ng cytoplasmic membrane.
Ang bacterial nucleus ay isang naiibang istraktura. Depende sa yugto ng pag-unlad ng cell, ang nucleoid ay maaaring discrete (discontinuous) at binubuo ng magkakahiwalay na mga fragment. Ito ay dahil sa ang katunayan na ang paghahati ng isang bacterial cell sa oras ay isinasagawa pagkatapos makumpleto ang siklo ng pagtitiklop ng molekula ng DNA at ang pagbuo ng mga chromosome ng anak na babae.
Ang nucleoid ay naglalaman ng karamihan ng genetic na impormasyon ng isang bacterial cell.
Bilang karagdagan sa nucleoid, ang mga extrachromosomal genetic na elemento ay natagpuan sa mga selula ng maraming bakterya - plasmids, na kinakatawan ng maliliit na pabilog na molekula ng DNA na may kakayahang mag-autonomous na pagtitiklop.
Ang ilang mga bakterya sa pagtatapos ng panahon ng aktibong paglaki ay maaaring bumuo ng mga spores. Ito ay nauuna sa pagkaubos ng kapaligiran na may mga sustansya, pagbabago sa pH nito, at ang akumulasyon ng mga nakakalason na metabolic na produkto.
Ayon sa komposisyon ng kemikal, ang pagkakaiba sa pagitan ng mga spores at vegetative cells ay nasa dami lamang na nilalaman mga kemikal na compound. Ang mga spores ay naglalaman ng mas kaunting tubig at mas maraming lipid.
Sa estado ng spore, ang mga mikroorganismo ay hindi aktibo sa metabolismo, lumalaban sa mataas na temperatura (140–150 °C), pagkakalantad sa mga kemikal na disinfectant, at nananatili sa kapaligiran sa loob ng mahabang panahon. Ang paglaban sa mataas na temperatura ay nauugnay sa isang napakababang nilalaman ng tubig at isang mataas na nilalaman ng dipicolinic acid. Sa sandaling nasa katawan ng mga tao at hayop, ang mga spore ay tumubo sa mga vegetative cell. Ang mga spores ay nabahiran ng isang espesyal na paraan, na kinabibilangan ng preheating ng mga spores, pati na rin ang pagkakalantad sa mga puro solusyon sa pangulay sa mataas na temperatura.
Maraming mga uri ng Gram-negative bacteria, kabilang ang mga pathogenic (Shigella, Salmonella, Vibrio cholerae, atbp.), ay may espesyal na adaptive, genetically regulated state, physiologically equivalent sa cysts, kung saan maaari silang pumasa sa ilalim ng impluwensya ng masamang kondisyon at manatili mabubuhay hanggang sa ilang taon. Ang pangunahing tampok ng kondisyong ito ay ang naturang bakterya ay hindi dumami at samakatuwid ay hindi bumubuo ng mga kolonya sa isang siksik na nutrient medium. Ang ganitong mga hindi nagpaparami, ngunit mabubuhay na mga selula ay tinatawag na mga non-culturable forms of bacteria (NFB). Ang mga cell ng NFB sa isang hindi nalilinang na estado ay may mga aktibong metabolic system, kabilang ang mga sistema para sa paglilipat ng elektron, protina at nucleic acid biosynthesis, at nagpapanatili ng virulence. Ang kanilang cell lamad ay mas malapot, ang mga cell ay karaniwang kumuha ng anyo ng cocci, ay may makabuluhang nabawasan ang laki. Ang mga NFB ay mas lumalaban sa panlabas na kapaligiran at samakatuwid ay maaari silang mabuhay sa loob ng mahabang panahon (halimbawa, vibrio cholerae sa isang maruming reservoir), na pinapanatili ang endemic na estado ng rehiyon na ito (reservoir).
Upang makita ang NFB, ginagamit ang mga molecular genetic method (DNA--DNA hybridization, CPR), pati na rin ang isang mas simpleng paraan ng direktang pagbibilang ng mga mabubuhay na cell.
Para sa mga layuning ito, maaari ding gamitin ang mga cytochemical na pamamaraan (pagbuo ng formazan) o microautoradiography. Ang mga genetic na mekanismo na responsable para sa paglipat ng bakterya sa NS at ang kanilang pagbabalik mula dito ay hindi malinaw.
bakterya- isa sa mga pinaka sinaunang organismo sa Earth. Sa kabila ng pagiging simple ng kanilang istraktura, nakatira sila sa lahat ng posibleng tirahan. Karamihan sa kanila ay nasa lupa (hanggang sa ilang bilyong bacterial cell bawat 1 gramo ng lupa). Maraming bacteria sa hangin, tubig, pagkain, sa loob ng katawan at sa katawan ng mga buhay na organismo. Ang bakterya ay natagpuan sa mga lugar kung saan ang ibang mga organismo ay hindi mabubuhay (sa mga glacier, sa mga bulkan).
Karaniwan ang isang bacterium ay isang cell (bagaman may mga kolonyal na anyo). Bukod dito, ang cell na ito ay napakaliit (mula sa mga fraction ng microns hanggang sa ilang sampu-sampung microns). Ngunit ang pangunahing tampok ng isang bacterial cell ay ang kawalan ng isang cell nucleus. Sa madaling salita, nabibilang ang bacteria mga prokaryote.
Ang mga bakterya ay mobile at hindi kumikibo. Sa kaso ng hindi kumikilos na mga anyo, ang paggalaw ay isinasagawa sa tulong ng flagella. Maaaring marami, o maaaring isa lamang.
Ang mga selula ng iba't ibang uri ng bakterya ay maaaring mag-iba nang malaki sa hugis. May mga spherical bacteria ( cocci), hugis baras ( bacilli) katulad ng kuwit ( vibrios), baluktot ( spirochetes, spirilla) at iba pa.
Ang istraktura ng isang bacterial cell
Maraming bacteria cell ang mayroon mauhog na kapsula. Gumaganap ito ng isang proteksiyon na function. Sa partikular, pinoprotektahan nito ang cell mula sa pagkatuyo.
Tulad ng mga selula ng halaman, mayroon din ang mga bacterial cell pader ng cell. Gayunpaman, hindi tulad ng mga halaman, ang istraktura at komposisyon ng kemikal nito ay medyo naiiba. Ang cell wall ay binubuo ng kumplikadong mga layer ng carbohydrate. Ang istraktura nito ay tulad na pinapayagan nito ang iba't ibang mga sangkap na tumagos sa cell.
Sa ibaba ng cell wall ay cytoplasmic membranena.
Ang mga bakterya ay mga prokaryote dahil wala silang nucleus sa kanilang mga selula. Kulang din sila sa mga chromosome na katangian ng mga eukaryotic cells. Ang chromosome ay naglalaman ng hindi lamang DNA, kundi pati na rin ang protina. Sa bakterya, ang kanilang chromosome ay binubuo lamang ng DNA at isang pabilog na molekula. Tinatawag itong genetic apparatus ng bacteria nucleoid. Ang nucleoid ay direktang matatagpuan sa cytoplasm, kadalasan sa gitna ng cell.
Ang bakterya ay walang totoong mitochondria at isang bilang ng iba pang mga cell organelles (Golgi complex, endoplasmic reticulum). Ang kanilang mga pag-andar ay ginagawa sa pamamagitan ng invaginations ng cell cytoplasmic membrane. Ang ganitong mga indentasyon ay tinatawag mesosome.
Ang cytoplasm ay may ribosom, pati na rin ang iba't ibang organic pagsasama: protina, carbohydrates (glycogen), taba. Gayundin, ang mga bacterial cell ay maaaring maglaman ng iba't-ibang mga pigment. Depende sa pagkakaroon ng ilang mga pigment o kawalan ng mga ito, ang bakterya ay maaaring walang kulay, berde, lila.
Nutrisyon ng bakterya
Ang bakterya ay lumitaw sa bukang-liwayway ng pagbuo ng buhay sa Earth. Sila ang "nakatuklas" ng iba't ibang paraan ng pagkain. Lamang mamaya, na may komplikasyon ng mga organismo, dalawa mga pangunahing kaharian: Halaman at hayop. Sila ay naiiba sa bawat isa lalo na sa paraan ng kanilang pagkain. Ang mga halaman ay mga autotroph at ang mga hayop ay mga heterotroph. Sa bakterya, ang parehong uri ng nutrisyon ay matatagpuan.
Ang nutrisyon ay isang paraan para makuha ng isang selula o organismo ang mga kinakailangang organikong sangkap. Maaari silang makuha mula sa labas o i-synthesize nang nakapag-iisa mula sa mga di-organikong sangkap.
autotrophic bacteria
Ang mga autotrophic na bakterya ay synthesize ang mga organikong sangkap mula sa mga di-organikong sangkap. Ang proseso ng pagsasanib ay nangangailangan ng enerhiya. Depende sa kung saan nakukuha ng autotrophic bacteria ang enerhiyang ito, nahahati sila sa photosynthetic at chemosynthetic.
bakteryang photosynthetic gamitin ang enerhiya ng araw, kumukuha ng radiation nito. Sa ito sila ay katulad ng mga halaman. Gayunpaman, habang ang mga halaman ay naglalabas ng oxygen sa panahon ng photosynthesis, karamihan sa mga photosynthetic bacteria ay hindi. Iyon ay, ang bacterial photosynthesis ay anaerobic. Gayundin, ang berdeng pigment ng bakterya ay naiiba sa katulad na pigment ng mga halaman at tinatawag ito bacteriochlorophyll. Ang mga bakterya ay walang mga chloroplast. Karamihan sa mga photosynthetic bacteria ay naninirahan sa mga anyong tubig (sariwa at asin).
Chemosynthetic bacteria para sa synthesis ng mga organikong sangkap mula sa inorganic, ang enerhiya ng iba't ibang mga reaksiyong kemikal. Ang enerhiya ay inilabas hindi sa lahat ng mga reaksyon, ngunit sa mga exothermic lamang. Ang ilan sa mga reaksyong ito ay nagaganap sa mga selulang bacterial. Kaya sa nitrifying bacteria Ang ammonia ay na-oxidized sa nitrite at nitrate. bakteryang bakal i-oxidize ang ferrous iron sa oxide. hydrogen bacteria mag-oxidize ng mga molekula ng hydrogen.
Heterotrophic bacteria
Ang heterotrophic bacteria ay hindi kayang mag-synthesize ng mga organic na substance mula sa inorganic. Samakatuwid, napipilitan silang tanggapin ang mga ito mula sa kapaligiran.
Ang mga bakterya na kumakain sa mga organikong labi ng iba pang mga organismo (kabilang ang mga patay na katawan) ay tinatawag saprophyte bacteria. Sa ibang paraan, tinatawag silang putrefactive bacteria. Mayroong maraming mga naturang bakterya sa lupa, kung saan nabubulok nila ang humus sa mga hindi organikong sangkap, na pagkatapos ay ginagamit ng mga halaman. Ang mga lactic acid bacteria ay kumakain sa mga asukal, na ginagawa itong lactic acid. Binubulok ng butyric acid bacteria ang mga organic na acids, carbohydrates, alcohols sa butyric acid.
Ang nodule bacteria ay naninirahan sa mga ugat ng mga halaman at kumakain sa organikong bagay ng isang buhay na halaman. Gayunpaman, inaayos nila ang nitrogen mula sa hangin at ibinibigay ito sa halaman. Iyon ay, sa kasong ito, mayroong isang symbiosis. Iba pang mga heterotroph symbiont bacteria nakatira sa digestive apparatus ng mga hayop, na tumutulong sa pagtunaw ng pagkain.
Sa proseso ng paghinga, ang pagkasira ng mga organikong sangkap ay nangyayari sa pagpapalabas ng enerhiya. Ang enerhiya na ito ay kasunod na ginugol sa iba't ibang mga proseso ng buhay (halimbawa, sa paggalaw).
Epektibong paraan Ang enerhiya ay paghinga ng oxygen. Gayunpaman, ang ilang bakterya ay maaaring makakuha ng enerhiya nang walang oxygen. Kaya, mayroong aerobic at anaerobic bacteria.
Aerobic bacteria kailangan ang oxygen, kaya nakatira sila sa mga lugar kung saan ito magagamit. Ang oxygen ay kasangkot sa oksihenasyon ng mga organikong sangkap sa carbon dioxide at tubig. Sa proseso ng naturang paghinga, ang bakterya ay tumatanggap ng medyo malaking halaga ng enerhiya. Ang pamamaraang ito ng paghinga ay katangian ng karamihan ng mga organismo.
anaerobic bacteria hindi nangangailangan ng oxygen para sa paghinga, kaya maaari silang mabuhay sa isang kapaligiran na walang oxygen. Nakukuha nila ang kanilang enerhiya mula sa mga reaksyon sa pagbuburo. Ang pamamaraang ito ng oksihenasyon ay hindi epektibo.
Pagpaparami ng bakterya
Sa karamihan ng mga kaso, ang bakterya ay nagpaparami sa pamamagitan ng paghahati ng kanilang mga selula sa dalawa. Ito ay nauuna sa pagdodoble ng pabilog na molekula ng DNA. Ang bawat cell ng anak na babae ay tumatanggap ng isa sa mga molecule na ito at samakatuwid ay isang genetic na kopya ng mother cell (clone). Kaya, ang bakterya ay asexual reproduction.
Sa ilalim ng kanais-nais na mga kondisyon (na may sapat na sustansya at kanais-nais na mga kondisyon sa kapaligiran), ang mga selulang bacterial ay nahahati nang napakabilis. Kaya mula sa isang bacterium daan-daang milyong mga cell ang maaaring mabuo bawat araw.
Bagama't ang bakterya ay nagpaparami nang asexual, sa ilang mga kaso mayroon silang tinatawag na sekswal na proseso, na kumukuha ng anyo conjugations. Sa panahon ng conjugation, dalawang magkaibang bacterial cell ang lumalapit sa isa't isa, ang isang koneksyon ay itinatag sa pagitan ng kanilang mga cytoplasms. Ang mga bahagi ng DNA ng isang cell ay napupunta sa pangalawa, at ang mga bahagi ng DNA ng pangalawang cell ay napupunta sa una. Kaya, sa panahon ng sekswal na proseso sa bakterya, ang pagpapalitan ng genetic na impormasyon ay nagaganap. Minsan, sa kasong ito, ang bakterya ay nagpapalit hindi ng mga segment ng DNA, ngunit ang buong molekula ng DNA.
bacterial spores
Ang karamihan sa mga bakterya ay bumubuo ng mga spores sa ilalim ng hindi kanais-nais na mga kondisyon. Ang mga bacterial spores ay pangunahing paraan para makaranas ng masamang kondisyon at paraan ng pag-aayos, sa halip na isang paraan ng pagpaparami.
Kapag ang isang spore ay nabuo, ang cytoplasm ng bacterial cell ay lumiliit, at ang cell mismo ay natatakpan ng isang siksik na makapal na proteksiyon na shell.
Ang mga bacterial spores ay nananatiling mabubuhay sa mahabang panahon at nakakaligtas sa napakasamang mga kondisyon (napakataas at mababang temperatura, pagpapatuyo).
Kapag ang spore ay nakukuha sa kanais-nais na mga kondisyon, ito ay namamaga. Pagkatapos nito, ang proteksiyon na shell ay malaglag, at isang normal na bacterial cell ang lilitaw. Nangyayari na sa kasong ito ang cell division ay nangyayari, at maraming bakterya ang nabuo. Iyon ay, ang sporulation ay pinagsama sa pagpaparami.
Kahalagahan ng bacteria
Ang papel ng bakterya sa cycle ng mga sangkap sa kalikasan ay napakalaki. Una sa lahat, ito ay tumutukoy sa pagkabulok na bakterya (saprophytes). Tinawag sila kaayusan ng kalikasan. Nabubulok ang mga labi ng mga halaman at hayop, binago ng bakterya ang mga kumplikadong organikong sangkap sa simpleng inorganic ( carbon dioxide, tubig, ammonia, hydrogen sulfide).
Ang mga bakterya ay nagpapataas ng pagkamayabong ng lupa sa pamamagitan ng pagpapayaman nito ng nitrogen. Sa nitrifying bacteria, ang mga reaksyon ay nangyayari kung saan ang mga nitrite ay nabuo mula sa ammonia, at mga nitrates mula sa nitrite. Ang mga nodule bacteria ay nakaka-assimilate ng atmospheric nitrogen, na nag-synthesize ng mga nitrogenous compound. Nakatira sila sa mga ugat ng mga halaman, na bumubuo ng mga nodule. Salamat sa mga bakteryang ito, natatanggap ng mga halaman ang mga nitrogenous compound na kailangan nila. Ang mga leguminous na halaman ay pangunahing pumapasok sa symbiosis na may nodule bacteria. Matapos silang mamatay, ang lupa ay pinayaman ng nitrogen. Ito ay kadalasang ginagamit sa agrikultura.
Sa tiyan ng mga ruminant, sinisira ng bakterya ang selulusa, na nagtataguyod ng mas mahusay na panunaw.
Ang positibong papel ng bakterya sa industriya ng pagkain ay mahusay. Maraming uri ng bakterya ang ginagamit upang makagawa ng mga produktong lactic acid, mantikilya at keso, pag-aatsara ng mga gulay, at gayundin sa paggawa ng alak.
Sa industriya ng kemikal, ang bakterya ay ginagamit sa paggawa ng mga alkohol, acetone, at acetic acid.
Sa gamot, sa tulong ng bakterya, ang isang bilang ng mga antibiotics, enzymes, hormones at bitamina ay nakuha.
Gayunpaman, ang bakterya ay maaari ring makapinsala. Hindi lamang nila nasisira ang pagkain, ngunit ang kanilang mga pagtatago ay nakakalason sa kanila.
Ang mga istrukturang bahagi ng isang cell ay ang shell ng bakterya, na binubuo ng isang cell wall, isang cytoplasmic membrane, at kung minsan ay isang kapsula; cytoplasm; ribosom; iba't ibang mga cytoplasmic inclusions; nucleoid (nucleus). Ang ilang mga uri ng bakterya ay mayroon ding mga spores, flagella, cilia (pili, fimbriae) (Fig. 2).
pader ng cell obligadong pagbuo ng bakterya ng karamihan sa mga species. Ang istraktura nito ay depende sa uri at kaakibat
bacteria sa mga grupong naiba sa pamamagitan ng paglamlam ng Gram. Ang masa ng cell wall ay halos 20% ng tuyong masa ng buong cell, ang kapal ay mula 15 hanggang 80 nm.
kanin. 3. Scheme ng istraktura ng isang bacterial cell
1 - kapsula; 2 - pader ng cell; 3 - cytoplasmic membrane; 4 - cytoplasm; 5 - mesosomes; 6 - ribosomes; 7 - nucleoid; 8 - intracytoplasmic membrane formations; 9 - patak ng taba; 10 - polysaccharide granules; 11 - polyphosphate granules; 12 - mga pagsasama ng asupre; 13 - flagella; 14 - basal na katawan
Ang cell wall ay may mga pores hanggang 1 nm ang lapad, kaya ito ay isang semi-permeable membrane kung saan ang mga nutrients ay tumagos at ang mga metabolic na produkto ay inilabas.
Ang mga sangkap na ito ay maaaring tumagos sa microbial cell pagkatapos lamang ng paunang hydrolytic cleavage ng mga partikular na enzyme na itinago ng bakterya sa panlabas na kapaligiran.
Ang kemikal na komposisyon ng pader ng cell ay magkakaiba, ngunit ito ay pare-pareho para sa isang tiyak na uri ng bakterya, na ginagamit para sa pagkakakilanlan. Ang mga nitrogenous compound, lipid, cellulose, polysaccharides, pectin substance ay natagpuan sa komposisyon ng cell wall.
Ang pinakamahalagang sangkap ng kemikal ng pader ng cell ay isang kumplikadong polysaccharide peptide. Tinatawag din itong peptidoglycan, glycopeptide, murein (mula sa lat. Murus - pader).
Ang Murein ay isang structural polymer na binubuo ng mga glycan molecule na nabuo ng acetylglucosamine at acetylmuramic acid. Ang synthesis nito ay isinasagawa sa cytoplasm sa antas ng cytoplasmic membrane.
peptidoglycan sa dingding ng cell iba't ibang uri ay may isang tiyak na komposisyon ng amino acid at, depende dito, isang tiyak na chemotype, na isinasaalang-alang kapag kinikilala ang lactic acid at iba pang bakterya.
Sa cell wall ng Gram-negative bacteria, ang peptidoglycan ay kinakatawan ng isang layer, habang sa pader ng Gram-positive bacteria ay bumubuo ito ng ilang layer.
Noong 1884, iminungkahi ni Gram ang isang paraan ng paglamlam ng tissue na ginamit upang mantsa ng mga prokaryotic na selula. Kung, sa panahon ng paglamlam ng Gram, ang mga nakapirming cell ay ginagamot ng isang alkohol na solusyon ng kristal na violet na pangulay, at pagkatapos ay may solusyon sa yodo, kung gayon ang mga sangkap na ito ay bumubuo ng isang matatag na kulay na kumplikado na may murein.
Sa mga homopositive microorganism, ang stained violet complex ay hindi natutunaw sa ilalim ng impluwensya ng ethanol at, nang naaayon, ay hindi nawawalan ng kulay; kapag nabahiran ng fuchsin (red dye), ang mga cell ay nananatiling madilim na lila.
Sa gram-negative na species ng mga microorganism, ang gentian violet ay natutunaw sa ethanol at hinuhugasan ng tubig, at kapag nabahiran ng fuchsin, nagiging pula ang cell.
Tinatawag ang kakayahan ng mga microorganism na mantsang may analine dyes at ayon sa Gram method mga katangian ng tinctorial . Kailangang pag-aralan ang mga ito sa mga kabataan (18-24 na oras) na kultura, dahil ang ilang Gram-positive bacteria sa mga lumang kultura ay nawawalan ng kakayahang mag-stain ng positibo sa pamamagitan ng Gram method.
Ang kahalagahan ng peptidoglycan ay nakasalalay sa katotohanan na, salamat dito, ang cell wall ay may katigasan, i.e. pagkalastiko, at ito ang proteksiyon na frame ng bacterial cell.
Kapag ang peptidoglycan ay nawasak, halimbawa, sa ilalim ng pagkilos ng lysozyme, ang cell wall ay nawawala ang katigasan nito at bumagsak. Ang mga nilalaman ng cell (cytoplasm), kasama ang cytoplasmic membrane, ay nakakakuha ng isang spherical na hugis, iyon ay, ito ay nagiging isang protoplast (spheroplast).
Maraming synthesizing at degrading enzymes ang nauugnay sa cell wall. Ang mga bahagi ng cell wall ay na-synthesize sa cytoplasmic membrane at pagkatapos ay dinadala sa cell wall.
cytoplasmic membrane matatagpuan sa ilalim ng cell wall at mahigpit na katabi nito loobang bahagi. Ito ay isang semi-permeable membrane na nakapalibot sa cytoplasm at ang panloob na nilalaman ng cell - ang protoplast. Ang cytoplasmic membrane ay ang makapal na panlabas na layer ng cytoplasm.
Ang cytoplasmic membrane ay ang pangunahing hadlang sa pagitan ng cytoplasm at kapaligiran, ang paglabag sa integridad nito ay humahantong sa pagkamatay ng cell. Binubuo ito ng mga protina (50-75%), lipid (15-45%), sa maraming mga species - carbohydrates (1-19%).
Ang pangunahing bahagi ng lipid ng lamad ay phospho- at glycolipids.
Ang cytoplasmic membrane, sa tulong ng mga enzyme na naisalokal dito, ay gumaganap ng iba't ibang mga pag-andar: ito ay synthesizes membrane lipids - mga bahagi ng cell wall; mga enzyme ng lamad - piling inilipat ang iba't ibang mga organiko at hindi organikong molekula at ion sa pamamagitan ng lamad, ang lamad ay kasangkot sa pagbabagong-anyo ng cellular energy, pati na rin sa chromosome replication, sa paglipat ng electrochemical energy at electron.
Kaya, ang cytoplasmic membrane ay nagbibigay ng pumipili na pagpasok sa cell at pag-alis mula dito ng iba't ibang mga sangkap at ion.
Ang mga derivatives ng cytoplasmic membrane ay mesosome . Ito ay mga spherical na istruktura na nabuo kapag ang lamad ay napilipit sa isang kulot. Ang mga ito ay matatagpuan sa magkabilang panig - sa site ng pagbuo ng cell septum o malapit sa zone ng lokalisasyon ng nuclear DNA.
Ang mga mesosome ay gumaganang katumbas ng mitochondria sa mga selula ng mas matataas na organismo. Ang mga ito ay kasangkot sa redox reaksyon ng bakterya, paglalaro mahalagang papel sa synthesis ng mga organikong sangkap, sa pagbuo ng cell wall.
Kapsula ay isang derivative ng panlabas na layer ng cell coat at isang mucous membrane na nakapalibot sa isa o higit pang microbial cells. Ang kapal nito ay maaaring umabot ng 10 microns, na maraming beses na mas malaki kaysa sa kapal ng mismong bacterium.
Ang kapsula ay gumaganap ng isang proteksiyon na function. Iba ang kemikal na komposisyon ng bacterial capsule. Sa karamihan ng mga kaso, ito ay binubuo ng mga kumplikadong polysaccharides, mucopolysaccharides, minsan polypeptides.
Ang capsulation ay karaniwang isang katangian ng species. Gayunpaman, ang hitsura ng isang microcapsule ay madalas na nakasalalay sa mga kondisyon ng paglilinang ng bakterya.
Cytoplasm- isang kumplikadong sistema ng koloidal na may malaking halaga ng tubig (80-85%), kung saan ang mga protina, carbohydrates, lipid, pati na rin ang mga compound ng mineral at iba pang mga sangkap ay nakakalat.
Ang cytoplasm ay ang mga nilalaman ng isang cell na napapalibutan ng isang cytoplasmic membrane. Ito ay nahahati sa dalawang functional na bahagi.
Ang isang bahagi ng cytoplasm ay nasa estado ng isang sol (solusyon), may isang homogenous na istraktura at naglalaman ng isang hanay ng mga natutunaw na ribonucleic acid, mga protina ng enzyme at mga produktong metabolic.
Ang iba pang bahagi ay kinakatawan ng mga ribosom, mga pagsasama ng iba't ibang kemikal na kalikasan, genetic apparatus, at iba pang mga istrukturang intracytoplasmic.
Mga ribosom- ito ay mga submicroscopic granules, na mga spherical nucleoprotein particle na may diameter na 10 hanggang 20 nm, molekular na timbang mga 2-4 milyon
Ang mga ribosome ng prokaryotes ay binubuo ng 60% RNA (ribonucleic acid), na matatagpuan sa gitna, at 40 % protina na bumabalot sa nucleic acid sa labas.
Mga pagsasama ng cytoplasmic ay mga produktong metabolic, pati na rin ang mga produkto ng reserba, dahil sa kung saan nabubuhay ang cell sa mga kondisyon ng kakulangan sa nutrisyon.
Ang genetic na materyal ng prokaryotes ay binubuo ng isang double strand ng deoxyribonucleic acid (DNA) ng isang compact na istraktura na matatagpuan sa gitnang bahagi ng cytoplasm at hindi pinaghihiwalay mula dito ng isang lamad. Ang bacterial DNA ay hindi naiiba sa istraktura mula sa eukaryotic DNA, ngunit dahil hindi ito nahihiwalay sa cytoplasm ng isang lamad, ang genetic na materyal ay tinatawag nucleoid o genophor. Ang mga istrukturang nuklear ay spherical o hugis ng horseshoe.
kontrobersya ang bakterya ay isang natutulog, hindi nagpaparami na anyo. Nabubuo ang mga ito sa loob ng cell, mga bilog o hugis-itlog na pormasyon. Ang mga spores ay bumubuo ng karamihan sa mga gramo-positibong bakterya, hugis ng baras na may aerobic at anaerobic na uri ng paghinga sa mga lumang kultura, pati na rin sa ilalim ng masamang kondisyon sa kapaligiran (kakulangan ng mga sustansya at kahalumigmigan, akumulasyon ng mga produktong metabolic sa medium, mga pagbabago sa pH at temperatura ng paglilinang. , ang pagkakaroon o kawalan ng atmospheric oxygen at atbp.) ay maaaring lumipat sa isang alternatibong programa sa pagpapaunlad, na nagreresulta sa mga hindi pagkakaunawaan. Sa kasong ito, ang isang spore ay nabuo sa cell. Ipinapahiwatig nito na ang sporulation sa bakterya ay isang adaptasyon para sa pangangalaga ng mga species (indibidwal) at hindi isang paraan ng kanilang pagpaparami. Ang proseso ng sporulation ay nangyayari, bilang panuntunan, sa panlabas na kapaligiran sa loob ng 18-24 na oras.
Ang mature spore ay humigit-kumulang 0.1 ng dami ng mother cell. Ang mga spores sa iba't ibang bakterya ay naiiba sa hugis, sukat, lokasyon sa cell.
Ang mga microorganism na ang diameter ng spore ay hindi lalampas sa lapad ng vegetative cell ay tinatawag bacilli, ang mga bakterya na may mga spores, ang diameter nito ay 1.5-2 beses na mas malaki kaysa sa diameter ng cell, ay tinatawag clostridia.
Sa loob ng microbial cell, ang spore ay maaaring matatagpuan sa gitna - ang gitnang posisyon, sa dulo - terminal at sa pagitan ng gitna at dulo ng cell - subterminal na lokasyon.
Flagella Ang bakterya ay mga organo ng lokomotor (mga organo ng paggalaw), sa tulong ng kung saan ang bakterya ay maaaring lumipat sa bilis na hanggang 50-60 microns / s. Kasabay nito, para sa 1 s, ang bakterya ay sumasakop sa haba ng kanilang katawan ng 50-100 beses. Ang haba ng flagella ay lumampas sa haba ng bakterya ng 5-6 na beses. Ang kapal ng flagella ay nasa average na 12-30 nm.
Ang bilang ng flagella, ang kanilang sukat at lokasyon ay pare-pareho para sa ilang mga uri ng prokaryote at samakatuwid ay isinasaalang-alang kapag kinikilala ang mga ito.
Depende sa bilang at lokasyon ng flagella, ang bakterya ay nahahati sa monotrichous (monopolar monotrichous) - mga cell na may isang flagellum sa isang dulo, lofotrichous (monopolar polytrichous) - isang bundle ng flagella ay matatagpuan sa isa sa mga dulo, amphitrichous (bipolar polytrichous) - flagella ay matatagpuan sa bawat poste, peritrichous - flagella ay matatagpuan sa ibabaw ng buong ibabaw ng cell (Fig. 4) at atrichous - bacteria na walang flagella.
Ang likas na katangian ng paggalaw ng bakterya ay nakasalalay sa bilang ng flagella, edad, mga katangian ng kultura, temperatura, pagkakaroon ng iba't ibang mga kemikal na sangkap at iba pang mga kadahilanan. Ang monotrichous ay may pinakamataas na kadaliang kumilos.
Ang Flagella ay mas madalas na matatagpuan sa mga bacteria na hugis baras; hindi sila mahahalagang istruktura ng cell, dahil may mga di-flagelated na variant ng motile bacteria.
