Altyazılı bakteri hücresi çizimi. bakteri
Bakteriler (taneler)
Bakteri hücrelerinin şekli ve yapısı
Bakteriler, çoğu zaman 0,5 mikronu geçmeyen boyutlara sahip en eski canlı organizma grubudur. Yapıları sadece elektron mikroskobu altında görülebilir (Şekil 2.1). Bakterilerde mitokondri, lizozom, Golgi kompleksi, endoplazmik retikulum yoktur. Plastidleri, resmi çekirdeği yoktur ve nükleer madde (DNA), doğrudan sitoplazmada bulunan, ancak bir noktada sitoplazmik zara bağlı olan bir halka şeklindeki kromozom (nükleoid) ile temsil edilir. Sitoplazmada protein sentezinin yoğun olarak gerçekleştiği birçok ribozom bulunur. Çoğu bakteri renksizdir, ancak bazıları yeşil veya mordur. Bakteriler doğada en yaygın organizmalardır, prokaryotlar olarak sınıflandırılırlar, yani. prenükleer organizmalar.
Pirinç. 2.1. bakteri
Bakterilerin şekli çeşitlidir. Bazıları tek toplara benziyor - çiftleşebilen koklar - diplococci, dört - tetracocci, zincirler - streptokoklar. Kok birikimleri paket şeklindedir - sarcina veya üzüm salkımı - stafilokok. Bazı bakteriler çubuklar şeklinde uzar - basiller, diğerleri virgül şeklinde bükülür - vibriolar veya tüm uzunluk boyunca birkaç kez - spirilla (Şekil 2.2).
Pirinç. 2.2. Bakteri hücre şekilleri:
1 - kok; 2, 3 - diplokoklar; 4 - streptokoklar; 5 - tetrakoklar; 6 - stafilokoklar; 7 - sarsinler; 8, 9 - basiller; 10 - basil zincirleri; 11 - vibriolar; 12 - spiral; 13 - kamçılı, 14 - kirpikli
Birçok bakteri var hareket organelleri- bir veya daha fazla kamçı. Kamçısı olmayan ancak dışı mukusla kaplı olan bakteriler de kayma hareketi yapabilirler. Bazı su ve toprak bakterileri, özellikle siyanobakteriler, sitoplazmada bulunan gaz vakuollerindeki gaz miktarını düzenleyerek yükselip düşebilir.
Bakteri hücresi bir zarla kaplıdır. Sitoplazmik membran ve hücre çeperi(Şekil 2.3). Zar proteinler ve lipidlerden oluşur. Yarı geçirgendir ve maddelerin hücre içine seçici girişini ve bozunma ürünlerinin çevreye salınmasını sağlar. Mezozom adı verilen bakterinin içindeki sitoplazmik membranın invajinasyonlarının yüzeyinde solunum sürecinde görev alan oksidatif enzimler bulunur. Membranın bu tür istilaları, bakteri hücresinde bulunmayan mitokondri ve diğer bazı organellerin rolünü oynar. Fotosentez yapabilen bakterilerde (siyanobakteriler, yeşil bakteriler vb.), fotosentetik pigmentler mezozomlarda lokalizedir.
Pirinç. 2.3. Yapı şeması bakteri hücresi:
1 - ribozomlar; 2 - hücre zarı; 3 - mukoza kapsülü; 4 - nükleoid; 5 - hücre duvarı; 6 - kamçı; 7 - mezozom
Hücre duvarı ayrıca besin maddeleri ve atık ürünler için geçirgendir. Güçlü bir murein (peptidoglikanlar) kafesine sahiptir, bakterilere belirli bir şekil verir ve onu çevresel etkilerden korur. Bazı bakterilerde, sitoplazmik zar ve hücre duvarı, zarın başka bir dış tabakası olan kapsüllerin oluşumunda yer alır. Kapsül, hücre duvarının dışını kaplayan yarı sıvı bir mukus kütlesidir. Koruyucu bir işlev gerçekleştirir.
Bakterinin yapısı ve kimyasal bileşimi
hücreler
Bir bakteri hücresinin genel yapısı Şekil 2'de gösterilmiştir. Bir bakteri hücresinin iç organizasyonu karmaşıktır. Her sistematik mikroorganizma grubunun kendine özgü yapısal özellikleri vardır.
Hücre çeperi. Bakteri hücresi yoğun bir zarla kaplıdır. Sitoplazmik zarın dışında bulunan bu yüzey tabakasına hücre duvarı denir (Şekil 2, 14). Duvar, koruyucu ve destekleyici işlevleri yerine getirir ve ayrıca hücreye kalıcı, karakteristik bir şekil verir (örneğin, bir çubuk veya kok şekli) ve hücrenin dış iskeletidir. Bu yoğun kabuk, onları yumuşak kabuklu hayvan hücrelerinden ayıran, bitki hücreleriyle ilgili bakterileri oluşturur.
Bakteri hücresinin içinde, ozmotik basınç, hücredekinden birkaç kat ve bazen onlarca kat daha yüksektir. dış ortam. Bu nedenle hücre, hücre duvarı gibi yoğun, sert bir yapı ile korunmasaydı hücre hızla parçalanırdı.
Hücre duvarının kalınlığı 0.01-0.04 µm'dir. Kuru bakteri kütlesinin %10 ila %50'sini oluşturur. Hücre duvarının yapıldığı malzeme miktarı bakteri üremesi sırasında değişir ve genellikle yaşla birlikte artar.
Duvarların ana yapısal bileşeni, şimdiye kadar incelenen hemen hemen tüm bakterilerdeki sert yapılarının temeli mureindir.
mukopeptid). Bu organik bir bileşiktir karmaşık yapı azot - amino şekerler ve 4-5 amino asit taşıyan şekerleri içerir. Ayrıca, hücre duvarlarının amino asitleri, doğada nadiren bulunan alışılmadık bir şekle (D-stereoizomerler) sahiptir.
Hücre duvarının kurucu parçaları, bileşenleri, karmaşık, güçlü bir yapı oluşturur (Şekil 3, 4 ve 5).
İlk olarak 1884 yılında Christian Gram tarafından önerilen boyama yöntemi kullanılarak bakteriler iki gruba ayrılabilir: gram pozitif ve
gram negatif. Gram pozitif organizmalar, kristal menekşe gibi belirli anilin boyalarını bağlayabilir ve iyot ve ardından alkol (veya aseton) ile muameleden sonra iyot-boya kompleksini koruyabilir. Etkilenen aynı bakteriler etil alkol bu kompleks yok edilir (hücrelerin rengi bozulur), gram negatiftirler.
Kimyasal bileşim gram pozitif ve gram negatif bakterilerin hücre duvarları farklıdır.
Gram pozitif bakterilerde hücre duvarları, mukopeptidlere ek olarak polisakkaritleri (kompleks, yüksek moleküler şekerler), teikoik asitleri içerir.
(şekerler, alkoller, amino asitler ve fosforik asit). Polisakkaritler ve teikoik asitler, duvarların çerçevesi - murein ile ilişkilidir. Gram pozitif bakterilerin hücre duvarını oluşturan bu parçaların hangi yapıyı oluşturduğunu henüz bilmiyoruz. Elektronik fotoğraflar yardımıyla gram pozitif bakterilerin duvarlarında ince kesitlere (katmanlaşma) rastlanmadı.
Muhtemelen, tüm bu maddeler birbirleriyle çok yakından ilişkilidir.
Gram-negatif bakterilerin duvarları kimyasal bileşimde daha karmaşıktır, karmaşık komplekslerdeki proteinler ve şekerlerle ilişkili önemli miktarda lipit (yağ) içerirler - lipoproteinler ve lipopolisakaritler. Genel olarak gram negatif bakterilerin hücre duvarlarında gram pozitif bakterilere göre daha az mürein bulunur.
Gram negatif bakterilerin duvar yapısı da daha karmaşıktır. Bir elektron mikroskobu kullanılarak, bu bakterilerin duvarlarının çok katmanlı olduğu bulundu (Şek.
6).
İç tabaka müreindir. Üstünde gevşekçe paketlenmiş protein moleküllerinden oluşan daha geniş bir katman bulunur. Bu tabaka da bir lipopolisakkarit tabakası ile kaplanmıştır. Üst tabaka lipoproteinlerden oluşur.
Hücre duvarı geçirgendir: içinden besinler hücreye serbestçe geçer ve metabolik ürünler çevreye salınır. Molekül ağırlığı yüksek olan büyük moleküller kabuktan geçmez.
Kapsül. Birçok bakterinin hücre duvarı, yukarıdan bir mukoza tabakası - bir kapsül ile çevrilidir (Şekil 7). Kapsülün kalınlığı hücrenin çapından kat kat daha fazla olabilir ve bazen o kadar incedir ki sadece bir elektron mikroskobu - bir mikrokapsül ile görülebilir.
Kapsül hücrenin zorunlu bir parçası değildir, bakterilerin girdiği koşullara bağlı olarak oluşur. Hücrenin koruyucu bir örtüsü görevi görür ve su değişimine katılarak hücrenin kurumasını önler.
Kimyasal bileşime göre, kapsüller çoğunlukla polisakkaritlerdir.
Bazen glikoproteinlerden (karmaşık şeker ve protein kompleksleri) ve polipeptitlerden (Bacillus cinsi), nadir durumlarda - liflerden (Acetobacter cinsi) oluşurlar.
Bazı bakteriler tarafından substrata salgılanan mukoza maddeleri, örneğin bozulmuş süt ve biranın mukus-viskoz kıvamını belirler.
sitoplazma.Çekirdek ve hücre duvarı hariç, hücrenin tüm içeriğine sitoplazma denir. Sitoplazmanın (matris) sıvı, yapısız fazı, ribozomlar, zar sistemleri, mitokondri, plastidler ve diğer yapıların yanı sıra yedek besinleri içerir. Sitoplazma son derece karmaşık, ince bir yapıya (katmanlı, granüler) sahiptir. Elektron mikroskobu yardımıyla hücrenin yapısına dair birçok ilginç detay ortaya çıktı.
Bakteriyel protoplastın dış lipoprotektif tabakası, özel fiziksel ve kimyasal özellikler sitoplazmik membran olarak adlandırılır (Şek.
2, 15).
Sitoplazmanın içinde tüm hayati yapılar ve organeller bulunur.
Sitoplazmik zar çok önemli bir rol oynar - maddelerin hücreye akışını ve metabolik ürünlerin dışarıya salınmasını düzenler.
Zar yoluyla besinler, enzimleri içeren aktif bir biyokimyasal sürecin bir sonucu olarak hücreye girebilir. Ek olarak, membran bazı sentezler oluşturan parçalar hücreler, esas olarak hücre duvarı ve kapsülün bileşenleri.
Son olarak, en önemli enzimler (biyolojik katalizörler) sitoplazmik zarda bulunur. Enzimlerin zarlar üzerinde düzenli dizilimi, aktivitelerini düzenlemeyi ve bazı enzimlerin başkaları tarafından yok edilmesini önlemeyi mümkün kılar. Ribozomlar, proteinin sentezlendiği zar - yapısal parçacıklara bağlanır.
Membran lipoproteinlerden oluşur. Yeterince güçlüdür ve kabuksuz bir hücrenin geçici olarak varlığını sağlayabilir. Sitoplazmik zar, hücrenin kuru kütlesinin %20'sini oluşturur.
Bakterilerin ince kesitlerinin elektron fotoğraflarında, sitoplazmik zar, hafif bir tabakadan oluşan yaklaşık 75 Â kalınlığında sürekli bir iplikçik olarak görünür.
(lipidler) iki koyu renk (protein) arasında bulunur. Her katmanın bir genişliği vardır.
20-30A. Böyle bir zara temel denir (Tablo 30, Şekil 8).
Plazma zarı ile hücre duvarı arasında desmos şeklinde bir bağlantı vardır.
- köprüler. Sitoplazmik zar genellikle invaginasyonlar verir - hücreye invaginasyonlar. Bu istilalar sitoplazmada özel zar yapıları oluşturur.
mezozomlar. Bazı mezozom türleri, sitoplazmadan kendi zarlarıyla ayrılmış gövdelerdir. Bu tür membranöz keselerin içinde çok sayıda vezikül ve tübül bulunur (Şekil 2). Bu yapılar bakterilerde çeşitli işlevleri yerine getirir. Bu yapılardan bazıları mitokondri analoglarıdır. Diğerleri endoplazmik retikulum veya Golgi aygıtının işlevlerini yerine getirir. Sitoplazmik zarın istilası ile bakterilerin fotosentetik aparatı da oluşur.
Sitoplazmanın istilasından sonra, zar büyümeye devam eder ve bitki kloroplast granüllerine benzer şekilde tilakoid yığınları olarak adlandırılan yığınlar oluşturur (Tablo 30). Sıklıkla dolduran bu membranlarda çoğu bir bakteri hücresinin sitoplazması, pigmentler (bakterioklorofil, karotenoidler) ve enzimler lokalizedir
(sitokromlar) fotosentez sürecini yürütür.
,
Bakterilerin sitoplazması, ribozomlar - 200A çapında protein sentezleyen parçacıklar içerir. Bir kafeste binden fazla var. Ribozomlar RNA ve proteinden oluşur. Bakterilerde birçok ribozom sitoplazmada serbestçe bulunur, bazıları zarlarla ilişkilendirilebilir.
ribozomlar hücrede protein sentez merkezleridir. Aynı zamanda, genellikle birbirleriyle birleşerek poliribozomlar veya polisomlar adı verilen kümeler oluştururlar.
Bakteri hücrelerinin sitoplazması genellikle çeşitli şekil ve boyutlarda granüller içerir.
Ancak, onların varlığı bir şey olarak kabul edilemez. sabit özellik mikroorganizma, genellikle büyük ölçüdeçevrenin fiziksel ve kimyasal koşulları ile ilişkilidir. Birçok sitoplazmik kapanım, bir enerji ve karbon kaynağı olarak işlev gören bileşiklerden oluşur. Bu rezerv maddeler, vücuda yeterli miktarda besin verildiğinde oluşur ve bunun tersine, vücut beslenme açısından daha az elverişli koşullara girdiğinde kullanılır.
Birçok bakteride, granüller nişasta veya diğer polisakkaritlerden - glikojen ve granülozadan oluşur. Bazı bakteriler, şeker açısından zengin bir ortamda büyüdüğünde, hücre içinde yağ damlacıklarına sahiptir. Bir başka yaygın granüler inklüzyon türü volutindir (metakromatin granülleri). Bu granüller, polimetafosfattan (fosforik asit kalıntıları dahil rezerv madde) oluşur.
Polimetafosfat, vücut için bir fosfat grupları ve enerji kaynağı olarak hizmet eder. Bakteriler, kükürt içermeyen bir ortam gibi olağandışı beslenme koşulları altında daha sık volutin biriktirir. Bazı kükürt bakterilerinin sitoplazmasında kükürt damlacıkları bulunur.
Çeşitli yapısal bileşenlere ek olarak, sitoplazma sıvı bir kısımdan oluşur - çözünür bir kısım. Proteinler, çeşitli enzimler, t-RNA, bazı pigmentler ve düşük moleküler ağırlıklı bileşikler - şekerler, amino asitler içerir.
Sitoplazmada düşük molekül ağırlıklı bileşiklerin bulunması sonucunda hücre içeriğinin ve dış ortamın ozmotik basıncında bir fark ortaya çıkar ve bu basınç farklı mikroorganizmalar için farklı olabilir. En yüksek ozmotik basınç gram pozitif bakterilerde kaydedildi - 30 atm, gram negatif bakterilerde çok daha düşük - 4-8 atm.
Nükleer cihaz. Hücrenin orta kısmında nükleer madde lokalizedir - deoksiribonükleik asit a (DNA).
,
Bakterilerin daha yüksek organizmalar (ökaryotlar) gibi bir çekirdeği yoktur, ancak analogu vardır -
"nükleer eşdeğeri" - nükleoid(bkz. Şekil 2, 8) nükleer maddenin organizasyonunun evrimsel olarak daha ilkel bir şeklidir. Gerçek bir çekirdeğe sahip olmayan ancak benzerine sahip olan mikroorganizmalar prokaryotlara aittir. Tüm bakteriler prokaryottur. Çoğu bakterinin hücrelerinde, DNA'nın çoğu bir veya daha fazla yerde yoğunlaşmıştır. Ökaryotik hücrelerde DNA belirli bir yapıda bulunur - çekirdek. Çekirdek bir kabukla çevrilidir zar.
Bakterilerde DNA, gerçek çekirdeklerden daha az yoğundur; Bir nükleoidin bir zarı, bir nükleolusu veya bir dizi kromozomu yoktur. Bakteriyel DNA, ana proteinler - histonlar - ile ilişkili değildir ve bir fibril demeti şeklinde nükleoidde bulunur.
kamçı. Bazı bakterilerin yüzeylerinde adneksiyal yapılar bulunur; Bunların en yaygın olanı flagella - bakterilerin hareket organlarıdır.
Flagellum, sitoplazmik membranın altına iki çift disk ile sabitlenmiştir.
Bakteriler bir, iki veya birçok kamçıya sahip olabilir. Konumları farklıdır: hücrenin bir ucunda, iki ucunda, tüm yüzey üzerinde vb. (Şek. 9). Bakteriyel flagella bir çapa sahiptir.
0.01-0.03 mikron, uzunlukları hücrenin uzunluğundan birçok kez daha büyük olabilir. Bakteriyel flagella Bir proteinden - flagellin - oluşur ve bükülmüş sarmal filamentlerdir.
Bazı bakteri hücrelerinin yüzeyinde ince villuslar bulunur -
fimbria.
Bitki ömrü: 6 ciltte. - M.: Aydınlanma. Düzenleyen A. L. Takhtadzhyan, şef
editör SSCB Bilimler Akademisi, prof. AA Fedorov. 1974
- Bakteri hücresinin yapısı ve kimyasal bileşimi
Katalog: belgeler
belgeler -> Hukuk davalarında delil olarak fonogramlar
belgeler -> Örnek program profesyonel modül
belgeler -> Beynin vasküler lezyonları olan hastalarda orta düzeyde bilişsel bozukluk 14. 01. 11 sinir hastalıkları
belgeler -> Özel öğrencilerin kendi kendine eğitimi için ders kitabı tıbbi grup"Fiziksel kültür" disiplininin teorik bölümünün geliştirilmesi üzerine
belgeler -> "İstenilen çocukla mutlu annelik" programı
belgeler -> Tıbbi ürün güvenliği bölümünden yeni bilgiler
belgeler -> Bağımlılık Sendromunun Teşhis ve Tedavisi için Federal Klinik Kılavuzlar
SİTOPLAZMA (CPU)
Spor oluşumuna katılın.
mezozom
Aşırı büyüme ile, CS'nin büyümesiyle karşılaştırıldığında, BGBM invajinasyonlar (istilalar) oluşturur - mezozomlar. Mezozomlar, prokaryotik hücrenin enerji metabolizmasının merkezidir. Mezozomlar ökaryotik mitokondrinin analoglarıdır, ancak yapı olarak daha basittir.
İyi gelişmiş ve karmaşık biçimde organize olmuş mezozomlar, Gram+ bakterilerinin karakteristiğidir.
Bakteri hücre duvarı
Gram bakterilerinde mezozomlar daha az yaygındır ve basit bir şekilde organize edilmiştir (bir ilmek şeklinde). Mezozom polimorfizmi, aynı bakteri türünde bile gözlenir. Rickettsia'nın mezozomu yoktur.
Mezozomlar, hücre içinde boyut, şekil ve konum bakımından farklılık gösterir.
Mezozomlar şekil ile ayırt edilir:
- - katmanlı (lamelli),
- - veziküler (kabarcık şeklinde),
- - boru şeklinde (boru şeklinde),
- karışık.
Hücredeki konuma göre mezozomlar ayırt edilir:
- - hücre bölünmesi ve enine septumun oluşumu bölgesinde oluşan,
- - nükleoidin bağlı olduğu;
– – CPM'nin çevresel kısımlarının istila edilmesi sonucu oluşur.
Mezozom fonksiyonları:
1. Hücrelerin enerji metabolizmasını güçlendirir, membranların toplam "çalışma" yüzeyini arttırdıkları için.
2. Salgı süreçlerine katılmak(bazı Gram+ bakterilerde).
3. Hücre bölünmesine katılın.Üreme sırasında, nükleoid mezozoma hareket eder, enerji alır, ikiye katlanır ve amitoz ile bölünür.
Mezozomların tespiti:
1. Elektron mikroskobu.
Yapı. Sitoplazma (protoplazma), CPM ile çevrili ve bakteri hücresinin büyük kısmını işgal eden hücrenin içeriğidir. CPU İç ortam su (yaklaşık %75) ve çeşitli maddelerden oluşan karmaşık bir kolloidal sistemdir. organik bileşikler(proteinler, RNA ve DNA, lipidler, karbonhidratlar, mineraller).
CPM'nin altında bulunan protoplazma tabakası, hücrenin merkezindeki kütlenin geri kalanından daha yoğundur. Homojen bir kıvama sahip olan ve bir dizi çözünür RNA, enzim proteinleri, ürünler ve metabolik reaksiyonların substratlarını içeren sitoplazmanın fraksiyonu denir. sitozol. Sitoplazmanın başka bir kısmı çeşitli ile temsil edilir. yapısal elemanlar: nükleoid, plazmitler, ribozomlar ve kapanımlar.
Sitoplazmanın işlevleri:
1. Hücre organellerini içerir.
Sitoplazmanın tespiti:
1. Elektron mikroskobu.
Yapı. nükleoid - yapısında ve kimyasal bileşiminde ondan farklı olmasına rağmen, ökaryotik çekirdeğin eşdeğeri. Nükleoid, bir nükleer zar ile CP'den ayrılmamıştır, nükleol ve histonlara sahip değildir, bir kromozom içerir, bir haploid (tek) gen setine sahiptir ve mitotik bölünme yeteneğine sahip değildir.
Nükleoid, bakteri hücresinin merkezinde bulunur, çift sarmallı bir DNA molekülü, az miktarda RNA ve protein içerir. Çoğu bakteride, yaklaşık 2 nm çapında, yaklaşık 1 m uzunluğunda, moleküler ağırlığı 1-3x109 Da olan çift sarmallı bir DNA molekülü bir halkaya kapatılır ve bir bobin gibi sıkıca paketlenir. Mikoplazmalarda, DNA'nın moleküler ağırlığı, hücresel organizmalar için en küçüktür (0,4–0,8 x 109 Da).
Prokaryotik DNA, ökaryotlarda olduğu gibi inşa edilmiştir (Şekil 25).
Pirinç. 25. Prokaryotların DNA yapısı:
ANCAK- değişen deoksiriboz ve fosforik asit kalıntıları tarafından oluşturulan bir DNA zincirinin bir parçası. Deoksiribozun ilk karbon atomuna azotlu bir baz bağlanır: 1 - sitozin; 2 - guanin.
B- DNA çift sarmalı: D- deoksiriboz; F - fosfat; A - adenin; T - timin; G - guanin; C - sitozin
Her fosfat kalıntısı iyonize bir hidroksil grubu içerdiğinden DNA molekülü birçok negatif yük taşır. Ökaryotlarda, ana proteinler - histonlar ile bir DNA kompleksi oluşumu ile negatif yükler nötralize edilir. Prokaryotik hücrelerde histon yoktur, bu nedenle DNA'nın poliaminler ve Mg2+ iyonları ile etkileşimi ile yük nötralizasyonu gerçekleştirilir.
Ökaryotik kromozomlara benzeterek, bakteri DNA'sına genellikle kromozom denir. Bakteriler haploid olduğu için hücrede tekil olarak temsil edilir. Ancak hücre bölünmesinden önce nükleoid sayısı ikiye katlanır ve bölünme sırasında 4 veya daha fazlasına çıkar. Bu nedenle, "nükleoid" ve "kromozom" terimleri her zaman çakışmaz. Hücreler belirli faktörlere (sıcaklık, pH, iyonlaştırıcı radyasyon, ağır metallerin tuzları, bazı antibiyotikler vb.) kromozomun birçok kopyasının oluşumu gerçekleşir. Bu faktörlerin etkisi ortadan kaldırıldığında ve durağan faza geçişten sonra hücrelerde kromozomun bir kopyası bulunur.
Uzun bir süre, bakteri kromozomunun DNA ipliklerinin dağılımında hiçbir düzenliliğin izlenemeyeceğine inanılıyordu. Özel çalışmalar, prokaryotik kromozomların oldukça düzenli bir yapı olduğunu göstermiştir. Bu yapıdaki DNA'nın bir kısmı, 20-100 bağımsız süper sarmallı döngü sistemi ile temsil edilir. Süper sarmal halkalar, şu anda aktif olmayan DNA bölgelerine karşılık gelir ve nükleoidin merkezinde bulunur. Nükleoidin çevresinde haberci RNA'nın (mRNA) sentezlendiği despiralize alanlar vardır. Bakterilerde transkripsiyon ve translasyon işlemleri aynı anda gerçekleştiğinden, aynı mRNA molekülü DNA ve ribozomlarla eş zamanlı olarak ilişkilendirilebilir.
Nükleoide ek olarak, bir bakteri hücresinin sitoplazması şunları içerebilir: plazmitler - daha düşük moleküler ağırlığa sahip çift sarmallı DNA'nın ek özerk dairesel molekülleri şeklinde ekstra kromozomal kalıtım faktörleri. Ayrıca plazmitlerde kodlanmıştır kalıtsal bilgi Bununla birlikte, bir bakteri hücresi için hayati değildir.
Nucleiod'un İşlevleri:
1. Patojenite faktörlerinin sentezi de dahil olmak üzere kalıtsal bilgilerin depolanması ve iletilmesi.
Nükleoid algılama:
1. Elektron mikroskobu: ultra ince bölümlerin elektron kırınım modellerinde, nükleoid, fibriller, filamentli DNA yapıları ile daha düşük optik yoğunluklu ışık bölgeleri formuna sahiptir (Şekil 26). Nükleer bir zarın olmamasına rağmen, nükleoid sitoplazmadan oldukça açık bir şekilde ayrılmıştır.
2. Doğal preparatların faz-kontrast mikroskopisi.
3. Felgen'e göre DNA'ya özgü yöntemlerle boyamadan sonra ışık mikroskobu, Pashkov'a göre veya Romanovsky-Giemsa'ya göre:
- müstahzar metil alkol ile sabitlenir;
- bir Romanovsky-Giemsa boyası (üç rengin eşit parçalarından oluşan bir karışım - masmavi, eozin ve metilen mavisi, metanol içinde çözülmüş) sabit bir preparasyon üzerine 24 saat boyunca dökülür;
- boya boşaltılır, müstahzar damıtılmış suyla yıkanır, kurutulur ve mikroskopta tutulur: nükleoid lekelenir mor ve soluk pembe lekeli, sitoplazmada yaygın olarak bulunur.
Ayrıca okuyun:
Bakteri hücrelerinin kimyasal bileşiminin özellikleri
Bakteri hücresinin yapısı. Prokaryotlar ve ökaryotlar arasındaki temel farklar. Bir bakteri hücresinin bireysel yapısal elemanlarının işlevleri. Gram pozitif ve gram negatif bakterilerin hücre duvarlarının kimyasal bileşiminin özellikleri.
Bir bakteri hücresi, bir hücre duvarı, sitoplazmik zar, inklüzyonlu sitoplazma ve nükleoid adı verilen bir çekirdekten oluşur. Ek yapılar vardır: kapsül, mikrokapsül, mukus, flagella, pili. Bazı bakteriler olumsuz koşullar altında spor oluşturabilir.
Hücre yapısındaki farklılıklar
1) Prokaryotların çekirdeği yoktur, ancak ökaryotların vardır.
2) Organellerden gelen prokaryotlarda sadece ribozomlar (küçük, 70S) bulunurken, ökaryotlarda ribozomlara (büyük, 80S) ek olarak birçok başka organel bulunur: mitokondri, ER, hücre merkezi, vb.
3) Prokaryotik bir hücre, ökaryotik bir hücreden çok daha küçüktür: çap olarak 10 kat, hacim olarak 1000 kat.
1) DNA prokaryotlarda dairesel, ökaryotlarda lineerdir.
2) Prokaryotlarda DNA çıplaktır, neredeyse proteinlere bağlı değildir, ökaryotlarda ise DNA proteinlere 50/50 oranında bağlanır, bir kromozom oluşur
3) Prokaryotlarda DNA, sitoplazmanın nükleoid adı verilen özel bir bölgesinde bulunurken, ökaryotlarda DNA çekirdekte bulunur.
Bir bakteri hücresinin kalıcı bileşenleri.
Nükleoid - prokaryotların çekirdeğinin eşdeğeri
Gr+ ve Gr bakterilerinde hücre duvarı farklıdır. Sabit bir form belirler ve sürdürür, dış çevre ile iletişim sağlar, bakterilerin antijenik özgüllüğünü belirler ve önemli immünospesifik özelliklere sahiptir; hücre duvarının sentezinin ihlali, L-form bakteri oluşumuna yol açar.
Gr+: bu renklenme, CS'deki teikoik ve dipoteikoik asitlerin içeriği ile ilişkilidir ve bu asitler içinden geçerek sitoplazmada sabitler. Peptidoglikan, beta-glikosidik bağlarla bağlanmış bir plazma zarından oluşan kalındır.
Gr -: ince bir peptidoglikan tabakası, dış zar lipopolisakarit glikoproteinler, glikolipidler ile temsil edilir.
CPM - lipoproteinlerden oluşur. Hücreye giren tüm kimyasal bilgileri algılar. Ana engeldir. Nükleoid ve plazmit replikasyonu sürecine katılır; çok sayıda enzim içerir; Hücre duvarı bileşenlerinin sentezine katılır.
Mezozomlar, bir bakteri hücresindeki mitokondri analoglarıdır.
Ribozomlar 70S, sitoplazmada bulunan çok sayıda küçük granüldür.
KALICI OLMAYAN:
Flagella: CMP kaynaklı protein flagellinden oluşur, ana işlevi motordur.
Pili: Onlar sayesinde konak hücreye bağlanma gerçekleşir.
Plazmitler. Kapsül, Sporlar, İnklüzyonlar.
Ana madde: Supramembran kompleksi
Bakterilerin supra-membran aparatı, spesifik organizasyonu onları taksonomik olmayan iki gruba (gram-pozitif ve gram-negatif formlar) ayırmanın temeli olarak hizmet eden bir hücre duvarı ile temsil edilir ve çok sayıda bakteri ile ilişkilidir. Morfofonksiyonel, metabolik ve genetik karakterler. Prokaryotların hücre duvarı, esasen protoplasttan türetilen ve hücrenin metabolik yükünün önemli bir bölümünü taşıyan çok işlevli bir organoiddir.
Gram pozitif bakterilerin hücre duvarı
Hücre duvarının yapısı
Gram pozitif bakterilerde (Şekil 12, A), hücre duvarı genellikle daha basittir. Hücre duvarının dış katmanları, lipitlerle birlikte protein tarafından oluşturulur. Bazı bakteri türlerinde, şekli, boyutu ve konumu türe özgü olan bir yüzey protein globül tabakası nispeten yakın zamanda keşfedilmiştir. Hücre duvarının içinde ve doğrudan yüzeyinde, substratları düşük moleküler ağırlıklı bileşenlere parçalayan ve daha sonra sitoplazmik membrandan hücreye taşınan enzimler yerleştirilir. Ayrıca kapsüler polisakkaritler gibi hücre dışı polimerleri sentezleyen enzimler içerir.
polisakkarit kapsül
Bir dizi bakterinin hücre duvarını dışarıdan saran polisakkarit kapsül, esas olarak özel bir adaptif öneme sahiptir ve hücrenin hayati aktivitesini korumak için varlığı gerekli değildir. Böylece hücrelerin yoğun substratların yüzeyine tutunmasını sağlar, bazı mineral maddeleri biriktirir ve patojenik formlarda fagositozlarını önler.
mürein
Sert bir murein tabakası, doğrudan sitoplazmik membrana bitişiktir.
Murein veya peptidoglikan, oligopeptit çapraz bağları olan bir asetilglukozamin ve asetilmuramik asit kopolimeridir. Mürein tabakasının, hücre duvarının sertliğini ve bireysel şeklini sağlayan dev bir torba molekülü olması mümkündür.
teikoik asitler
Mureik tabaka ile yakın temas halinde, gram-pozitif bakteri - teikoik asitlerin duvarının ikinci polimeridir. Katyon akümülatörü ve hücre ile çevre arasındaki iyon değişimi düzenleyicisi rolüyle kredilendirilirler.
Gram negatif bakterilerin hücre duvarı
Hücre duvarının yapısı
Gram-pozitif formlarla karşılaştırıldığında, gram-negatif bakterilerin hücre duvarı daha karmaşıktır ve fizyolojik önemi kıyaslanamayacak kadar geniştir. Murein tabakasına ek olarak, ikinci protein-lipit membranı, lipopolisakaritleri içeren yüzeye daha yakın yerleştirilir (Şekil 12, B, C). Lipoprotein moleküllerinden çapraz bağlarla mureine kovalent olarak bağlanır. Bu zarın ana işlevi moleküler bir elek rolüdür, ayrıca dış ve iç yüzeylerinde enzimler bulunur.
3. Bakteri hücresinin yapısı.
Dış ve sitoplazmik zarlarla sınırlanan alana periplazmik denir ve gram negatif bakterilerin benzersiz bir özelliğidir. Bir dizi enzim, hacminde lokalizedir - fosfatazlar, hidrolazlar, nükleazlar, vb. Nispeten yüksek moleküler besin substratlarını parçalarlar ve ayrıca çevreye salınan kendi hücresel materyallerini sitoplazmadan yok ederler. Bir dereceye kadar, periplazmik boşluk ökaryotik lizozoma benzetilebilir. Periplazmik bölgede, sadece en verimli enzimatik reaksiyonları gerçekleştirmek değil, aynı zamanda normal işleyişine tehdit oluşturan bileşikleri sitoplazmadan izole etmek de mümkündür. http://wiki-med.com sitesinden materyal
Bakteri hücre duvarının işlevleri
Hem gram pozitif hem de gram negatif formlarda hücre duvarı, seçici olarak iyonların, substratların ve metabolitlerin pasif taşınmasını gerçekleştiren moleküler bir elek rolünü oynar. Flagella nedeniyle aktif olarak hareket etme yeteneğine sahip bakterilerde hücre duvarı lokomotor mekanizmanın bir bileşenidir. Son olarak, hücre duvarının tek tek bölümleri, nükleoid bağlanma bölgesindeki sitoplazmik zar ile yakından ilişkilidir ve replikasyonu ve ayrılmasında önemli bir rol oynar.
Bakteri türlerinden birinde, hücre bölünmesi sırasında meydana gelen eski hücre duvarının yok edilmesi işlemi, hücre duvarında gizli halde bulunan en az dört hidrolitik enzim sisteminin çalışmasıyla sağlanır. Hücre bölünmesi sırasında, bu sistemlerin düzenli ve kesinlikle sıralı bir aktivasyonu meydana gelir ve bu, bakteri hücresinin eski ("ana") kabuğunun kademeli olarak tahrip olmasına ve soyulmasına yol açar.
http://Wiki-Med.com sitesinden materyal
Bu sayfada, konularla ilgili materyaller:
. gram pozitif bakterilerin hücre duvarının ana bileşeni
bakteri hücre duvarı fonksiyonları
bakteri hücre duvarının yapısının özellikleri
hücre duvarı yapısı
bakteri hücre duvarının karakterizasyonu
Gram pozitif bakterilerin hücre duvarı az miktarda polisakkarit, lipit, protein içerir. Bu bakterilerin hücre duvarının ana bileşeni, hücre duvarının kütlesinin %40-90'ını oluşturan çok katmanlı bir peptidoglikandır (murein, mukopeptid). Teikoik asitler (Yunanca teikos duvarından) gram pozitif bakterilerin hücre duvarının peptidoglikanına kovalent olarak bağlanır.
Gram negatif bakterilerin hücre duvarı, bir lipoprotein ile alttaki peptidoglikan tabakasına bağlı bir dış zar içerir. Bakterilerin ultra ince bölümlerinde, dış zar, sitoplazmik olarak adlandırılan iç zara benzer dalgalı üç katmanlı bir yapıya sahiptir. Bu zarların ana bileşeni, bimoleküler (çift) bir lipid tabakasıdır. Dış zarın iç tabakası fosfolipidlerle temsil edilir ve dış tabaka lipopolisakarit (LPS) içerir. Dış zarın lipopolisakkariti üç parçadan oluşur: lipid A - gram-negatif bakterilerde hemen hemen aynı olan muhafazakar bir yapı; çekirdek veya çekirdek, çekirdek kısım (lat. çekirdek - çekirdek), nispeten muhafazakar oligosakarit yapısı (LPS çekirdeğinin en sabit kısmı ketodeoksioktonik asittir); özdeş oligosakarit dizilerinin (O-antijen) tekrarlanmasıyla oluşturulan yüksek derecede değişken O'ya özgü polisakarit zinciri. Dış zarın matrisindeki proteinler, porin adı verilen protein moleküllerinin, içinden su ve küçük hidrofilik moleküllerin geçtiği hidrofilik gözenekleri sınırlayacak şekilde nüfuz eder.
Lizozim etkisi altında bakteri hücre duvarının sentezini ihlal ederek,
penisilin, vücudun koruyucu faktörleri, değiştirilmiş (genellikle küresel) şekle sahip hücreler oluşur: protoplastlar - hücre duvarından tamamen yoksun bakteriler; sferoplastlar, kısmen korunmuş hücre duvarına sahip bakterilerdir. Antibiyotiklerin veya diğer faktörlerin etkisi altında peptidoglikan sentezleme yeteneğini kaybetmiş ve çoğalabilen sfero veya protoplast tipi bakterilere L-formları denir.
Bunlar, bakteri filtrelerinden geçenler de dahil olmak üzere, çeşitli boyutlarda ozmotik olarak hassas, küresel, şişe şeklindeki hücrelerdir. Bazı L-formları (kararsız) bakterilerde değişikliklere neden olan faktör ortadan kaldırıldığında, orijinal bakteri hücresine "geri dönerek" tersine dönebilir.
Dış ve sitoplazmik zarlar arasında, enzimler (proteazlar, lipazlar, fosfatazlar, nükleazlar, beta-laktozlar) ve taşıma sistemlerinin bileşenlerini içeren periplazmik boşluk veya periplazma bulunur.
Ultra ince bölümlerin elektron mikroskopisi altındaki sitoplazmik zar, üç katmanlı bir zardır (2, 5 nm kalınlığındaki koyu renkli katmanlar, hafif bir ara madde ile ayrılır). Yapı olarak, hayvan hücrelerinin plazmalemmasına benzer ve zar yapısına nüfuz ediyormuş gibi gömülü yüzey ve integral proteinlere sahip çift bir fosfolipit tabakasından oluşur. Aşırı büyüme ile (hücre duvarının büyümesine kıyasla), sitoplazmik zar invajinasyonlar oluşturur - mezozom adı verilen karmaşık şekilde bükülmüş zar yapıları şeklinde invaginasyonlar. Daha az karmaşık bükülmüş yapılara intrasitoplazmik membranlar denir.
sitoplazma
Sitoplazma, çözünür proteinlerden, ribonükleik asitlerden, kapanımlardan ve çok sayıda küçük granülden oluşur - proteinlerin sentezinden (çevirisinden) sorumlu ribozomlar. Bakteriyel ribozomların boyutu yaklaşık 20 nm'dir ve ökaryotik hücrelerin karakteristik özelliği olan 80S ribozomlarının aksine 70S'lik bir çökelme katsayısına sahiptir. Ribozomal RNA (rRNA), bakterilerin muhafazakar elementleridir ("evrimin moleküler saati"). 16S rRNA, ribozomların küçük alt biriminin bir parçasıdır ve 23S rRNA, ribozomların büyük alt biriminin bir parçasıdır. 16S rRNA çalışması, organizmaların akrabalık derecesini değerlendirmeyi mümkün kılan gen sistematiğinin temelidir.
Sitoplazmada glikojen granülleri, polisakkaritler, beta-hidroksibütirik asit ve polifosfatlar (volutin) şeklinde çeşitli inklüzyonlar vardır.
hücre çeperi
Bakterilerin beslenme ve enerji ihtiyaçları için rezerv maddelerdir. Volyutin, bazik boyalar için bir afiniteye sahiptir ve metakromatik granüller şeklinde özel boyama yöntemleri (örneğin Neisser'e göre) kullanılarak kolayca tespit edilir. Volutin granüllerinin karakteristik düzeni, difteri basilinde hücrenin yoğun şekilde boyanmış kutupları şeklinde ortaya çıkar.
nükleoid
Nükleoid, bakterilerdeki çekirdeğin eşdeğeridir. Bakterilerin merkezi bölgesinde çift sarmallı DNA şeklinde bulunur, bir halka içinde kapalı ve bir top gibi sıkıca paketlenmiştir. Bakterilerin çekirdeği, ökaryotlardan farklı olarak, nükleer bir zar, çekirdekçik ve temel proteinlere (histonlar) sahip değildir. Genellikle bir bakteri hücresi, bir halka içinde kapalı bir DNA molekülü ile temsil edilen bir kromozom içerir.
Bir kromozom tarafından temsil edilen nükleoide ek olarak, bakteri hücresi, kovalent olarak kapalı DNA halkaları olan ekstrakromozomal kalıtım faktörleri - plazmitler içerir.
Kapsül, mikrokapsül, mukus
Bir kapsül, bakteri hücre duvarına sıkıca bağlı ve açıkça tanımlanmış dış sınırlara sahip, 0,2 µm'den daha kalın bir yapışkan yapıdır. Kapsül, lekelerde patolojik materyalden ayırt edilebilir. Saf bakteri kültürlerinde, kapsül daha az sıklıkla oluşur. Şurada ortaya çıkıyor: özel yöntemler bulaşmanın lekelenmesi (örneğin, Burri-Gins'e göre), kapsülün maddelerinin negatif bir kontrastı oluşturması: mürekkep, kapsülün etrafında koyu bir arka plan oluşturur. Kapsül polisakkaritlerden (ekzopolisakkaritler), bazen polipeptitlerden, örneğin şarbon basilinde, D-glutamik asit polimerlerinden oluşur. Kapsül hidrofiliktir ve bakterilerin fagositozunu önler. Kapsül antijeniktir: kapsüle karşı antikorlar kapsülün büyümesine neden olur (kapsül şişme reaksiyonu).
Birçok bakteri bir mikrokapsül oluşturur - sadece elektron mikroskobu ile tespit edilebilen 0,2 mikrondan daha kalın bir mukoza oluşumu. Kapsülden, net sınırları olmayan slieb - mukoid ekzopolisakkaritleri ayırt edilmelidir. Slime suda çözünür.
Bakteriyel ekzopolisakkaritler yapışma (substratlara yapışma) ile ilgilidir, ayrıca glikokaliks olarak da adlandırılır. sentezin ötesinde
ekzopolisakaritler bakteriler tarafından oluşturulduğunda, oluşumları için başka bir mekanizma daha vardır: hücre dışı bakteri enzimlerinin disakkaritler üzerindeki etkisi yoluyla. Bunun sonucunda dekstranlar ve levanlar oluşur.
kamçı
Bakteriyel flagella, bakteri hücresinin hareketliliğini belirler. Flagella, sitoplazmik zardan kaynaklanan ve hücrenin kendisinden daha uzun olan ince filamentlerdir. Flagella 12-20 nm kalınlığında ve 3-15 µm uzunluğundadır. 3 parçadan oluşurlar: bir spiral iplik, bir kanca ve özel disklere sahip bir çubuk içeren bir bazal gövde (Gram pozitif bakterilerde 1 çift ve Gram negatif bakterilerde 2 çift disk). Flagellanın diskleri sitoplazmik membrana ve hücre duvarına bağlıdır. Bu, kamçıyı döndüren bir motor çubuğuna sahip bir elektrik motorunun etkisini yaratır. Flagella, bir protein - flagellinden (kamçı - flagellum'dan) oluşur; bir H antijenidir. Flagellin alt birimleri sarmaldır.
Bakterilerdeki flagella sayısı Çeşitli türler Vibrio cholerae'de bir (monotrik) ile bakterinin (peritrich) çevresi boyunca uzanan on veya yüzlerce kamçıya kadar değişir. koli, proteus, vb. Lofotrichous, hücrenin bir ucunda bir demet kamçıya sahiptir. Amfitrik, hücrenin karşıt uçlarında bir kamçıya veya bir kamçı demetine sahiptir.
içme
Pili (fimbria, villi) - flagelladan daha ince ve daha kısa (3-10 nm x 0.3-10 mikron) ipliksi oluşumlar. Pili hücre yüzeyinden uzanır ve antijenik aktiviteye sahip pilin proteininden oluşur. Adezyondan, yani bakterinin etkilenen hücreye bağlanmasından sorumlu pililerin yanı sıra beslenme, su-tuz metabolizması ve cinsel (F-pili) veya konjugasyon pili'den sorumlu pili vardır. İçecekler boldu - kafes başına birkaç yüz. Bununla birlikte, cinsiyet pili genellikle hücre başına 1-3'tür: bunlar, bulaşıcı plazmitler (F-, R-, Col-plazmitleri) içeren "erkek" donör hücreler tarafından oluşturulur. Ayırt edici özellik seks pili, seks pili üzerinde yoğun bir şekilde adsorbe edilen özel "erkek" küresel bakteriyofajlarla etkileşimdir.
tartışma
Sporlar, uykuda olan sert bakterilerin tuhaf bir şeklidir, yani. bakteri
gram pozitif hücre duvarı yapısı ile. Sporlar, bakterilerin varlığı için elverişsiz koşullarda (kurutma, besin eksikliği vb.) oluşur. Bakteri hücresinin içinde bir spor (endospor) oluşur. Sporların oluşumu türün korunmasına katkıda bulunur ve bir üreme yöntemi değildir. , mantarlarda olduğu gibi Bacillus cinsinin spor oluşturan bakterileri, hücrenin çapını aşmayan sporlara sahiptir.Spor boyutu hücrenin çapını aşan bakterilere clostridium denir, örneğin Clostridium cinsinin bakterileri (lat. Clostridium - iğ).Sporlar aside dayanıklıdır, bu nedenle Aujeszky yöntemine göre veya Ziehl-Neelsen yöntemine göre kırmızıya boyanırlar ve vejetatif hücre maviye boyanır.
Anlaşmazlığın şekli oval, küresel olabilir; hücredeki konum terminaldir, yani. çubuğun sonunda (tetanoza neden olan ajanda), subterminal - çubuğun sonuna daha yakın (botulizm patojenlerinde, gazlı kangrende) ve merkezi (şarbon basilinde). Spor, çok katmanlı bir kabuk, kalsiyum dipikolinat, düşük su içeriği ve yavaş metabolik süreçlerin varlığı nedeniyle uzun süre devam eder. Uygun koşullar altında, sporlar birbirini izleyen üç aşamada çimlenir: aktivasyon, başlatma, çimlenme.
Bakteriler: habitatlar, yapı, yaşam süreçleri, önemi
2. b) Bakteri hücresinin yapısı
Bakterilerin hücre duvarı şekillerini belirler ve hücrenin iç içeriğinin korunmasını sağlar. Hücre duvarının kimyasal bileşiminin ve yapısının özelliklerine göre, bakteriler gram ile boyanarak ayırt edilir ...
Bakteri hücre duvarının biyopolimerleri
Bakteri hücresinin yapısı
Bakterilerin yapısı, tüm hücrelerin elektron mikroskobu ve ultraviyole bölümleri kullanılarak incelenir. Bir bakteri hücresinin ana yapıları şunlardır: hücre duvarı, sitoplazmik zar, inklüzyonlu sitoplazma ve çekirdek ...
Vücudun hümoral düzenlemesi
3. Hücre zarlarının yapısının özellikleri, özellikleri ve işlevleri
Canlı hücrelerin çeşitliliği
1.1 Bir hayvan hücresinin yapısını da karakterize eden ökaryotik hücrelerin yapısının genel planı
Hücre, canlının yapısal ve işlevsel bir birimidir. Tüm ökaryotik hücreler, varlığı ile karakterize edilir. aşağıdaki yapılar: 1) Hücre zarı, hücrenin içeriğini çevreden sınırlayan bir organoiddir ...
Canlı hücrelerin çeşitliliği
1.2 Bir bitki hücresinin yapısal özellikleri
Bitki hücrelerinde, örneğin çekirdek, endoplazmik retikulum, ribozomlar, mitokondri, Golgi aygıtı gibi hayvanların özelliği olan organeller vardır (bkz. Şekil 2). Bir hücre merkezinden yoksundurlar ve lizozomların işlevi vakuoller tarafından gerçekleştirilir ...
Canlı hücrelerin çeşitliliği
1.3 Mantar hücresinin yapısal özellikleri
Çoğu mantarda, hücre yapısı ve gerçekleştirdiği işlevler bakımından genellikle bitki hücresine benzer. Sert bir kabuktan ve sitoplazmik bir sistem olan iç içerikten oluşur ...
Canlı hücrelerin çeşitliliği
1.4 Bir bakteri hücresinin yapısını da karakterize eden prokaryotik hücrelerin yapısının genel planı
Prokaryotik hücre aşağıdaki gibi düzenlenmiştir. Bu hücrelerin ana özelliği, morfolojik olarak belirgin bir çekirdeğin olmamasıdır, ancak DNA'nın (nükleoid) bulunduğu bir bölge vardır.
Bakteri hücresinin yapısı
Sitoplazmada ribozomlar bulunur...
Mikrobiyolojinin temelleri
1. Bir bakteri hücresinin yapısını tanımlayın. Hücre organellerini çizin
Bakteriler mikroskobik bitki organizmalarıdır. Onların çoğu - Tek hücreli organizmalar Klorofil içermeyen ve bölünerek çoğalan canlılardır. Bakterilerin şekli küresel, çubuk şeklinde ve kıvrımlıdır...
Görsel ve işitsel duyu sistemlerinin özellikleri
13. Basit, karmaşık ve süper karmaşık hücreler ve işlevleri
"Basit" ve "karmaşık" hücreler. Basit doğrusal uyaranlara (yarıklar, kenarlar veya koyu bantlar) yanıt veren nöronlara "basit", karmaşık konfigürasyonlu ve hareketli uyaranlara yanıt verenlere "karmaşık" denirdi...
Hücre yapısının özellikleri
1. Vücudun temel bir yapısal birimi olarak hücre. Hücrenin ana bileşenleri
Hücre, yarı geçirgen bir zarla sınırlanan ve kendi kendini yeniden üretebilen, yaşamın temel yapısal ve işlevsel birimidir. Bir bitki hücresinde öncelikle hücre zarı ile içindekileri ayırt etmek gerekir...
Bryansk bölgesindeki yaban domuzu popülasyonunun dağılımı ve dinamikleri
1.1 Yapısal özellikler
Yaban domuzu (Sus scrofa L.), düşük, nispeten ince bacakları olan büyük bir hayvandır. Gövde nispeten kısa, ön kısım çok masif, omuz bıçaklarının arkası kuvvetlice kaldırılmış, boyun kalın, kısa, neredeyse hareketsiz ...
Proteinlerin yapısı, özellikleri ve işlevleri
2. Hücre organellerinin işlevleri
Hücre organelleri ve işlevleri: 1. Hücre zarı - 3 katmandan oluşur: 1. sert hücre duvarı; 2. ince bir pektin tabakası; 3. ince sitoplazmik filament. Hücre duvarı mekanik destek ve koruma sağlar...
4.1 Yapısal özellikler
Thallus, yüzeyde veya substratın içinde amip benzeri hareketler yapabilen bir plazmodyumdur. Eşeyli üreme sırasında, plazmodia sporocarps adı verilen meyve veren cisimlere dönüşür ...
Balçık kalıplarının taksonomik grubu
5.1 Yapısal özellikler
Konak bitki hücresinin içinde yer alan ve bağımsız hareket kabiliyeti olmayan çok çekirdekli bir protoplast şeklindeki vejetatif bir gövde. Özel sporülasyonlar oluşmaz. Kışlama aşaması sporlarla temsil edilir ...
Hücrenin enerji sistemi. Kas dokusunun sınıflandırılması. Spermin yapısı
Hücrenin enerji sistemi. Mitokondri ve plastidlerin yapısının genel planı, işlevleri. Mitokondri ve kloroplastların simbiyotik kökeni hipotezi
Ökaryotik hücreler, oksidatif fosforilasyon sürecinde ATP moleküllerinin oluşturulduğu mitokondri adı verilen benzersiz bir organele sahiptir. Mitokondrinin genellikle hücrenin güç merkezleri olduğu söylenir (Şekil 1)…
Prokaryotik (bakteriyel) bir hücre ile ökaryotik bir hücre arasındaki temel farklar şunlardır: resmi bir çekirdeğin (yani nükleer membranın) yokluğu, hücre içi zarların, nükleollerin, Golgi kompleksinin, lizozomların ve mitokondrinin yokluğu.
Bir bakteri hücresinin ana yapıları şunlardır:
nükleoid - 1 DNA molekülü ile temsil edilen, bir halka içinde kapatılmış ve süper kıvrılmış (gevşek bir top halinde bükülmüş) bir bakteri hücresinin kalıtsal (genetik) bir materyalidir. DNA'nın uzunluğu yaklaşık 1 mm'dir. Bilgi miktarı yaklaşık 1000 gendir (özellikler). Nükleoid, sitoplazmadan bir zar ile ayrılmaz.
Sitoplazma bir kolloiddir, yani. sulu protein çözeltisi, karbonhidratlar. Ribozomların, kapanımların, plazmitlerin bulunduğu lipidler, mineraller.
Protein sentezi ribozomlarda gerçekleşir. Prokaryotların ribozomları, ökaryotik olanlardan daha küçük boyutlarda (70 S) farklıdır.
Kapanımlar, bir bakteri hücresinin yedek besinlerinin yanı sıra pigment birikimleridir. Yedek besinler şunları içerir: volutin granülleri (inorganik polifosfat), glikojen, granüloza, nişasta, yağ damlaları, pigment birikimleri, kükürt, kalsiyum. İnklüzyonlar genellikle bakteriler zengin topraklarda büyüdüğünde oluşur. besin ortamı ve açlıktan kaybolur.
Hücre zarı - sitoplazmayı sınırlar. Çift katmanlı fosfolipidler ve gömülü zar proteinlerinden oluşur. CM'ler, bariyer ve taşıma işlevlerine ek olarak, bir metabolik aktivite merkezinin rolünü oynar (ökaryotik hücrenin aksine). Temel maddelerin hücreye taşınmasından sorumlu zar proteinlerine permeaz denir. CM'nin iç yüzeyinde enzim toplulukları vardır, yani. enerji taşıyıcılarının sentezinden sorumlu enzim moleküllerinin sıralı birikimleri - ATP molekülleri. CM, sitoplazmada mezozom adı verilen invaginasyonlar oluşturabilir.İki tip mezozom vardır:
Septal - hücre bölünmesi sürecinde enine bölümler oluşturur.
Yanal - CM'nin yüzeyini arttırmaya ve metabolik süreçlerin hızını arttırmaya hizmet eder.
Nükleoid, CP ve CM bir protoplast oluşturur.
Bakterilerin ayırt edici özelliklerinden biri, yoğun metabolizmanın sonucu olan çok yüksek hücre içi ozmotik basınçtır (5 ila 20 atm). Bu nedenle ozmotik şoktan korunmak için bakteri hücresi güçlü bir hücre duvarı ile çevrilidir.
Hücre duvarının yapısına göre tüm bakteriler 2 gruba ayrılır: Tek katmanlı hücre duvarına sahip - Gram pozitif. İki katmanlı hücre duvarına sahip olmak - Gram negatif. Gram+ ve Gram- adlarının kendi tarihleri vardır. 1884'te Danimarkalı mikrobiyolog Hans Christian Gram, mikropları boyamak için orijinal bir yöntem geliştirdi, bunun sonucunda bazı bakteriler mavi (gram+) ve diğerleri kırmızı (gram-) boyandı. Gram yöntemine göre bakterilerin farklı renklendirilmesinin kimyasal temeli, nispeten yakın zamanda - yaklaşık 35 yıl önce - aydınlatıldı. G- ve G+ bakterilerinin farklı hücre duvarı yapılarına sahip olduğu ortaya çıktı. G+ bakterilerinin hücre duvarının yapısı. G+ bakterilerinin hücre duvarının temeli 2 polimerden oluşur: peptidoglikan ve teikoik asitler. Peptidoglikan, değişen muramik asit ve asetilglukozamin kalıntılarına sahip doğrusal bir polimerdir. Bir tetrapeptid (protein), muramik aside kovalent olarak bağlanır. Peptidoglikan iplikleri, peptitler aracılığıyla birbirine bağlanır ve hücre duvarının temeli olan güçlü bir çerçeve oluşturur. Peptidoglikan iplikleri arasında başka bir polimer - teikoik asitler (gliserol TK ve ribitol TK) - bir polifosfat polimeri bulunur. Teikoik asitler hücre duvarının yüzeyine etki eder ve G+ bakterilerinin ana antijenleridir. Ek olarak, Mg ribonükleat, G+ bakterilerinin hücre duvarında bulunur. G-bakterilerinin duvarı 2 katmandan oluşur: iç katman, tek veya çift katmanlı bir peptidoglikan (ince katman) ile temsil edilir. Dış katman, lipopolisakkaritler, lipoprotein, proteinler, fosfolipitlerden oluşur. Tüm G-bakterilerinin LPS'leri toksik ve eşik özelliklere sahiptir ve endotoksinler olarak adlandırılır.
Penisilin gibi belirli maddelere maruz kaldığında peptidoglikan tabakasının sentezi bozulur. Aynı zamanda, G+ bakterilerinden bir protoplast ve G-bakterilerinden bir sferoplast oluşur (çünkü hücre duvarının dış tabakası korunur).
Belirli yetiştirme koşulları altında, hücre duvarı olmayan hücreler büyüme ve bölünme yeteneğini korur ve bu tür formlara L-formları denir (bu fenomenin keşfedildiği Lister Enstitüsü'nün adından sonra). Bazı durumlarda hücre duvarının sentezini engelleyen faktörün ortadan kaldırılmasından sonra L formları orijinal formlarına dönüşebilmektedir.
Birçok bakteri, hücre duvarının dışında biriken ve bakteri hücresini bir mukus kılıfı ile çevreleyen mukopolisakkaritlerden oluşan bir mukus maddesi sentezler. Bu bir kapsül. Kapsülün işlevi bakterileri fazositozdan korumaktır.
Bir bakteri hücresinin yüzey yapıları.
Substrata (yapışma) bağlanma organları pili (fimbria) veya kirpiklerdir. Hücre zarından başlarlar. Pilin proteininden oluşur. Pili sayısı 1 hücre başına 400'e ulaşabilir.
Kalıtsal bilginin iletildiği organlar F-içilen veya seks-içilen organlardır. F hapları, yalnızca hücre plazmide tuhafsa oluşur, çünkü F-pili proteinleri, plazmit DNA'yı kodlar. Başka bir bakteri hücresine bağlanan ince uzun bir tüptürler. Oluşan kanaldan plazmit komşu bakteri hücresine geçer.
Hareket organları - flagella - spiral ipliklerdir. Uzunlukları çaplarını 10 veya daha fazla kez aşabilir. Flagella, flagellin proteininden oluşur. Flagellum'un tabanı, bazal gövde yoluyla hücre zarına bağlanır. Bazal gövde, dönerken dönme hareketini kamçıya ileten bir halka sisteminden oluşur. Flagellum'un konumuna göre, bakteriler mono-, lopho-, amphi-, peritrik olarak ayrılır.
Okuma süresi: 6 dkModern bilim, son yüzyıllarda olağanüstü ilerleme kaydetti. Bununla birlikte, bazı gizemler hala önde gelen bilim adamlarının zihinlerini heyecanlandırıyor.
Bugün, acil sorunun cevabı bulunamadı - geniş gezegenimizde kaç çeşit bakteri var?
bakteri- canlı organizmaların karakteristik tüm süreçleri ile karakterize edilen benzersiz bir iç organizasyona sahip bir organizma. Bakteri hücresinin birçok şaşırtıcı özelliği vardır, bunlardan biri şekil çeşitliliğidir.
Bir bakteri hücresi küresel, çubuk şeklinde, kübik veya yıldız şeklinde olabilir. Ek olarak, bakteriler hafifçe bükülür veya çeşitli bukleler oluşturur.
Hücrenin şekli, bakterinin diğer yüzeylere tutunma, gerekli maddeleri elde etme ve hareket etme yeteneğini etkileyebileceğinden, mikroorganizmanın düzgün işleyişinde önemli bir rol oynar.
Minimum hücre boyutu genellikle 0,5 µm'dir, ancak istisnai durumlarda bakterinin boyutu 5,0 µm'ye ulaşabilir.
Herhangi bir bakterinin hücresinin yapısı kesinlikle sıralanmıştır. Yapısı, bitkiler ve hayvanlar gibi diğer hücrelerin yapısından önemli ölçüde farklıdır. Her tür bakterinin hücresi, farklılaşmış bir çekirdek, hücre içi zarlar, mitokondri, lizozomlar gibi elementlere sahip değildir.
Bakterilerin belirli Yapısal bileşenler- kalıcı ve kalıcı olmayan.
Kalıcı bileşenler şunları içerir: sitoplazmik zar (plazmolemma), hücre duvarı, nükleoid, sitoplazma. Kalıcı olmayan yapılar şunlardır: kapsül, flagella, plazmitler, pili, villus, fimbria, sporlar.
Sitoplazmik membran
Herhangi bir bakteri, 3 katman içeren bir sitoplazmik zar (plazmolemma) ile sarılır. Zar, çeşitli maddelerin hücreye seçici olarak taşınmasından sorumlu globulinler içerir.
Plazma zarı ayrıca aşağıdaki önemli işlevleri yerine getirir:
- mekanik- bakterinin ve tüm yapısal elemanların otonom çalışmasını sağlar;
- alıcı- plazmalemmada bulunan proteinler reseptör görevi görür, yani hücrenin çeşitli sinyalleri algılamasına yardımcı olur;
- enerji Bazı proteinler enerji transfer fonksiyonundan sorumludur.
Plazma zarının işleyişinin ihlali, bakterinin çökmesine ve ölmesine neden olur.
hücre çeperi
Yalnızca bakteri hücrelerinde bulunan yapısal bileşen hücre duvarıdır. Bu, hücrenin yapısal iskeletinin önemli bir bileşeni olarak işlev gören sert geçirgen bir zardır. Sitoplazmik zarın dış kısmında bulunur.
Hücre duvarı koruma işlevini yerine getirir ve ayrıca hücreye kalıcı bir şekil verir. Yüzeyi, gerekli maddeleri içeri alan ve mikroorganizmadan çürüme ürünlerini uzaklaştıran çok sayıda sporla kaplıdır.
İç bileşenlerin ozmotik ve mekanik etkilerden korunması duvarın başka bir işlevidir. Hücre bölünmesinin kontrolünde ve içindeki kalıtsal özelliklerin dağılımında vazgeçilmez bir rol oynar. Hücreye değerli immünobiyolojik özellikler veren peptidoglikan içerir.
Hücre duvarının kalınlığı 0,01 ila 0,04 um arasında değişir. Yaşla birlikte bakteri büyür ve yapıldığı malzeme miktarı buna göre artar.
nükleoid
nükleoid bir bakteri hücresinin tüm kalıtsal bilgilerini depolayan bir prokaryottur. Nükleoid, bakterinin orta kısmında bulunur. Özellikleri çekirdeğe eşdeğerdir.
Bir nükleoid, bir halka içinde kapalı tek bir DNA molekülüdür. Molekülün uzunluğu 1 mm, bilgi miktarı ise yaklaşık 1000 özelliktir.
Nükleoid, bakterinin özellikleri ile ilgili materyalin ana taşıyıcısı ve bu özelliklerin yavrulara aktarılmasındaki ana faktördür. Bakteri hücrelerindeki nükleoid, bir nükleolus, zar veya bazik proteinlere sahip değildir.
sitoplazma
sitoplazma- aşağıdaki bileşenleri içeren sulu bir çözelti: mineral bileşikler, besinler, proteinler, karbonhidratlar ve lipitler. Bu maddelerin oranı bakterinin yaşına ve türüne bağlıdır.
Sitoplazma çeşitli yapısal bileşenler içerir.: ribozomlar, granüller ve mezozomlar.
- Ribozomlar protein sentezinden sorumludur. Kimyasal bileşimleri RNA moleküllerini ve proteini içerir.
- Mezozomlar spor oluşumunda ve hücre üremesinde rol oynar. Balon, ilmek, tübül şeklinde olabilir.
- Granüller, bakteri hücreleri için ek bir enerji kaynağı görevi görür. Bu unsurlar çeşitli şekillerde gelir. Polisakkaritler, nişasta, yağ damlacıkları içerirler.
Kapsül
Kapsül Hücre duvarına sıkıca bağlı bir mukus yapısıdır. Bir ışık mikroskobu altında incelendiğinde, kapsülün hücreyi sardığı ve dış sınırlarının açıkça tanımlanmış bir kontura sahip olduğu görülebilir. Bakteri hücresinde kapsül, fajlara (virüslere) karşı koruyucu bir bariyer görevi görür.
Bakteriler, çevresel koşullar agresif hale geldiğinde bir kapsül oluşturur. Kapsül, bileşiminde esas olarak polisakaritler içerir ve bazı durumlarda lif, glikoproteinler, polipeptitler içerebilir.
Kapsülün ana işlevleri:
- insan vücudundaki hücrelerle yapışma. Örneğin, streptokoklar diş minesine yapışır ve diğer mikroplarla ittifak halinde çürüklere neden olur;
- olumsuz çevre koşullarından korunma: toksik maddeler, mekanik hasar, yüksek oksijen seviyeleri;
- su metabolizmasına katılım (hücrelerin kurumasını önleme);
- ek bir ozmotik bariyerin oluşturulması.
Kapsül 2 katman oluşturur:
- iç - sitoplazma tabakasının bir parçası;
- dış - bakterinin boşaltım fonksiyonunun sonucu.
Sınıflandırma, kapsüllerin yapısal özelliklerine dayanıyordu. Bunlar:
- normal;
- karmaşık kapsüller;
- çapraz çizgili fibriller ile;
- süreksiz kapsüller.
Bazı bakteriler ayrıca bir mukus oluşumu olan bir mikrokapsül oluşturur. Mikrokapsül sadece elektron mikroskobu altında tespit edilebilir, çünkü bu elementin kalınlığı sadece 0,2 mikron veya daha da azdır.
kamçı
Çoğu bakteri, hareketliliğini ve hareketini sağlayan hücrenin yüzey yapılarına sahiptir - flagella. Bunlar, flagellin'den (bir kasılma proteini) yapılmış, solak bir spiral şeklinde uzun süreçlerdir.
Flagella'nın ana işlevi, bakterilerin daha uygun koşullar arayışında sıvı bir ortamda hareket etmesine izin vermeleridir. Bir hücredeki kamçı sayısı değişebilir: bir ila birkaç kamçı, hücrenin tüm yüzeyinde veya sadece kutuplarından birinde kamçı.
İçlerindeki kamçı sayısına bağlı olarak birkaç bakteri türü vardır:
- monotrik- sadece bir kamçıları var.
- lofotrik- bakterinin bir ucunda belirli sayıda kamçı bulunur.
- amfitrikler- zıt kutuplarda flagella varlığı ile karakterize edilir.
- peritrichi- flagella, bakterinin tüm yüzeyi üzerinde bulunur, yavaş ve pürüzsüz hareket ile karakterize edilir.
- atrichi- flagella yoktur.
Flagella, motor aktivite yaparak dönme hareketleri yapar. Bakterilerde kamçı yoksa yine de hücre yüzeyindeki mukus yardımıyla hareket edebilir, daha doğrusu kayabilir.
plazmitler
Plazmitler, kromozomal kalıtım faktörlerinden ayrı küçük mobil DNA molekülleridir. Bu bileşenler genellikle bakteriyi antibiyotiklere karşı daha dirençli hale getiren genetik materyal içerir.
Özelliklerini bir mikroorganizmadan diğerine aktarabilirler. Plazmitler tüm özelliklerine rağmen bakteri hücresinin yaşamı için önemli unsurlar olarak hareket etmezler.
Pili, villus, fimbria
Bu yapılar bakterilerin yüzeylerinde lokalizedir. Hücre başına iki birimden birkaç bine kadar sayarlar. Bunlar yapısal elemanlar Hareket kabiliyetine herhangi bir etkisi olmadığı için hem bakteri hareketli hücreye hem de hareketsiz hücreye sahiptir.
AT nicel olarak, pili bakteri başına birkaç yüze ulaşır. Beslenmeden, su-tuz metabolizmasından ve ayrıca konjugasyon (cinsiyet) pilinden sorumlu pili vardır.
Villus, içi boş silindirik bir şekil ile karakterize edilir. Virüsler bu yapılar aracılığıyla bakteriye girer.
Villi, bir bakterinin temel bileşenleri olarak kabul edilmez, çünkü onlarsız bile bölünme ve büyüme süreci başarıyla tamamlanabilir.
Fimbria, kural olarak, hücrenin bir ucunda bulunur. Bu yapılar mikroorganizmanın vücut dokularında sabitlenmesini sağlar. Bazı fimbriaların, hücrelerin alıcı uçlarıyla temas halinde olan özel proteinleri vardır.
Fimbria, daha kalın ve daha kısa olmaları ve ayrıca hareket işlevini gerçekleştirmemeleri nedeniyle flagelladan farklıdır.
tartışma
Bakterinin olumsuz fiziksel veya kimyasal manipülasyonu durumunda (kurutma veya besin eksikliğinin bir sonucu olarak) sporlar oluşur. Farklı hücrelerde tamamen farklı olabildikleri için spor boyutunda çeşitlilik gösterirler. Sporların şekli de farklıdır - oval veya küreseldir.
Hücredeki konuma göre, sporlar ayrılır:
- merkezi - örneğin şarbondaki gibi tam merkezdeki konumları;
- subterminal - çubuğun sonunda bulunur ve bir kulüp şeklini verir (gazlı kangrene neden olan ajanda).
Uygun bir ortamda, spor yaşam döngüsü aşağıdaki aşamaları içerir:
- hazırlık aşaması;
- aktivasyon aşaması;
- başlatma aşaması;
- çimlenme aşaması.
Sporlar, kabukları nedeniyle elde edilen özel canlılıklarıyla ayırt edilir. Çok katmanlıdır ve esas olarak proteinden oluşur. Sporların olumsuz koşullara ve dış etkilere karşı artan direnci, proteinler sayesinde tam olarak sağlanır.
Bir hücrenin yapısal bileşenleri, bir hücre duvarı, bir sitoplazmik zar ve bazen bir kapsülden oluşan bakteri kabuğudur; sitoplazma; ribozomlar; çeşitli sitoplazmik kapanımlar; nükleoid (çekirdek). Bazı bakteri türlerinin ayrıca sporları, kamçıları, kirpikleri (pili, fimbria) vardır (Şekil 2).
hücre çeperiçoğu türün bakterilerinin zorunlu oluşumu. Yapısı türe ve bağlantıya bağlıdır.
bakterileri Gram boyama ile farklı gruplara ayırır. Hücre duvarının kütlesi, tüm hücrenin kuru kütlesinin yaklaşık %20'sidir, kalınlık 15 ila 80 nm arasındadır.
Pirinç. 3. Bir bakteri hücresinin yapısının şeması
1 - kapsül; 2 - hücre duvarı; 3 - sitoplazmik zar; 4 - sitoplazma; 5 - mezozomlar; 6 - ribozomlar; 7 - nükleoid; 8 - intrasitoplazmik membran oluşumları; 9 - yağ damlaları; 10 - polisakarit granülleri; 11 - polifosfat granülleri; 12 - kükürt kapanımları; 13 - kamçı; 14 - bazal gövde
Hücre duvarı 1 nm çapa kadar gözeneklere sahiptir, bu nedenle besinlerin nüfuz ettiği ve metabolik ürünlerin salındığı yarı geçirgen bir zardır.
Bu maddeler, ancak bakteriler tarafından dış ortama salgılanan spesifik enzimler tarafından ön hidrolitik bölünmeden sonra mikrobiyal hücreye nüfuz edebilir.
Hücre duvarının kimyasal bileşimi heterojendir, ancak tanımlama için kullanılan belirli bir bakteri türü için sabittir. Hücre duvarının bileşiminde azotlu bileşikler, lipidler, selüloz, polisakkaritler, pektin maddeleri bulundu.
Hücre duvarının en önemli kimyasal bileşeni karmaşık bir polisakkarit peptittir. Ayrıca peptidoglikan, glikopeptid, murein (lat. Murus - duvar).
Murein, asetilglukozamin ve asetilmuramik asit tarafından oluşturulan glikan moleküllerinden oluşan yapısal bir polimerdir. Sentezi sitoplazmada sitoplazmik membran seviyesinde gerçekleştirilir.
Çeşitli tiplerdeki hücre duvarı peptidoglikanları, spesifik bir amino asit bileşimine ve buna bağlı olarak, laktik asit ve diğer bakterileri tanımlarken dikkate alınan belirli bir kemotipe sahiptir.
Gram-negatif bakterilerin hücre duvarında, peptidoglikan tek bir katmanla temsil edilirken, Gram-pozitif bakterilerin duvarında birkaç katman oluşturur.
1884'te Gram, prokaryotik hücreleri boyamak için kullanılan bir doku boyama yöntemi önerdi. Gram boyama sırasında, sabit hücreler alkollü bir kristal viyole boya çözeltisiyle ve ardından bir iyot çözeltisiyle işlenirse, bu maddeler murein ile stabil renkli bir kompleks oluşturur.
Homopozitif mikroorganizmalarda, lekeli menekşe kompleksi etanolün etkisi altında çözünmez ve buna göre renk değiştirmez; fuksin (kırmızı boya) ile lekelendiğinde hücreler koyu mor kalır.
Gram negatif mikroorganizma türlerinde, centiyana menekşe etanol içinde çözülür ve suyla yıkanır ve fuksin ile boyandığında hücre kırmızıya döner.
Mikroorganizmaların analin boyalarla ve Gram yöntemine göre boyanabilme yeteneğine denir. tentür özellikleri . Eski kültürlerdeki bazı Gram-pozitif bakteriler Gram yöntemiyle pozitif boyama yeteneklerini kaybettikleri için genç (18-24 saatlik) kültürlerde çalışılmaları gerekir.
Peptidoglikanın önemi, onun sayesinde hücre duvarının sertliği, yani. elastikiyet ve bakteri hücresinin koruyucu çerçevesidir.
Peptidoglikan, örneğin lizozim etkisi altında yok edildiğinde, hücre duvarı sertliğini kaybeder ve çöker. Hücrenin içeriği (sitoplazma), sitoplazmik zar ile birlikte küresel bir şekil alır, yani bir protoplast (sferoplast) olur.
Birçok sentezleyici ve parçalayıcı enzim hücre duvarı ile ilişkilidir. Hücre duvarı bileşenleri sitoplazmik zarda sentezlenir ve daha sonra hücre duvarına taşınır.
Sitoplazmik membran hücre duvarının altında bulunur ve iç yüzeyine sıkıca bitişiktir. Sitoplazmayı ve hücrenin iç içeriğini çevreleyen yarı geçirgen bir zardır - protoplast. Sitoplazmik zar, sitoplazmanın kalınlaşmış dış tabakasıdır.
Sitoplazmik membran, sitoplazma ile sitoplazma arasındaki ana bariyerdir. çevre, bütünlüğünün ihlali hücre ölümüne yol açar. Proteinlerden (% 50-75), lipitlerden (% 15-45), birçok türde - karbonhidratlardan (% 1-19) oluşur.
Membranın ana lipid bileşeni fosfo ve glikolipidlerdir.
Sitoplazmik zar, içinde lokalize olan enzimlerin yardımıyla çeşitli işlevleri yerine getirir: zar lipidlerini sentezler - hücre duvarının bileşenleri; membran enzimleri - çeşitli organik ve inorganik molekülleri ve iyonları zardan seçici olarak aktarır, zar, hücresel enerjinin dönüşümünde ve ayrıca elektrokimyasal enerji ve elektronların transferinde kromozom replikasyonunda rol oynar.
Böylece sitoplazmik zar, hücreye seçici giriş ve çeşitli madde ve iyonların hücreden uzaklaştırılmasını sağlar.
Sitoplazmik zarın türevleri şunlardır: mezozomlar . Bunlar, zar kıvrılarak büküldüğünde oluşan küresel yapılardır. Her iki tarafta bulunurlar - hücre septumunun oluşum yerinde veya nükleer DNA'nın lokalizasyon bölgesinin yakınında.
Mezozomlar, daha yüksek organizmaların hücrelerindeki mitokondriye işlevsel olarak eşdeğerdir. Bakterilerin redoks reaksiyonlarına katılırlar, organik maddelerin sentezinde, hücre duvarının oluşumunda önemli rol oynarlar.
Kapsül hücre kabuğunun dış tabakasının bir türevidir ve bir veya daha fazla mikrobiyal hücreyi çevreleyen bir mukoz membrandır. Kalınlığı, bakterinin kalınlığından birçok kez daha fazla olan 10 mikrona ulaşabilir.
Kapsül koruyucu bir işlev görür. Bakteri kapsülünün kimyasal bileşimi farklıdır. Çoğu durumda, karmaşık polisakaritler, mukopolisakaritler, bazen polipeptitlerden oluşur.
Kapsülleme genellikle bir tür özelliğidir. Bununla birlikte, bir mikrokapsülün görünümü genellikle bakteri yetiştirme koşullarına bağlıdır.
sitoplazma- proteinlerin, karbonhidratların, lipitlerin yanı sıra mineral bileşiklerin ve diğer maddelerin dağıldığı büyük miktarda suya (% 80-85) sahip karmaşık bir kolloidal sistem.
Sitoplazma, sitoplazmik bir zarla çevrili bir hücrenin içeriğidir. İki fonksiyonel bölüme ayrılmıştır.
Sitoplazmanın bir kısmı sol (çözelti) durumundadır, homojen bir yapıya sahiptir ve bir dizi çözünür ribonükleik asit, enzim proteinleri ve metabolik ürünler içerir.
Diğer kısım, ribozomlar, çeşitli kimyasal yapıdaki inklüzyonlar, genetik aparat ve diğer intrasitoplazmik yapılar ile temsil edilir.
ribozomlar- bunlar, 10 ila 20 nm çapında, moleküler ağırlığı yaklaşık 2-4 milyon olan küresel nükleoprotein parçacıkları olan mikroskobik granüllerdir.
Prokaryotların ribozomları, merkezde bulunan %60 RNA'dan (ribonükleik asit) ve 40 % kapsayan protein nükleik asit dışarıda.
sitoplazmik kapanımlar metabolik ürünler ve hücrenin besin eksikliği koşullarında yaşadığı rezerv ürünlerdir.
Prokaryotların genetik materyali, sitoplazmanın orta kısmında yer alan ve ondan bir zarla ayrılmayan kompakt bir yapıya sahip çift sarmal deoksiribonükleik asitten (DNA) oluşur. Bakteriyel DNA, yapı olarak ökaryotik DNA'dan farklı değildir, ancak sitoplazmadan bir zarla ayrılmadığı için genetik materyale denir. nükleoid veya genofor. Nükleer yapılar küresel veya at nalı şeklindedir.
tartışma bakteri uykuda, üremeyen bir formdur. Hücre içinde oluşurlar, yuvarlak veya oval oluşumlardır. Sporlar, eski kültürlerde ve ayrıca olumsuz çevre koşullarında (besin ve nem eksikliği, ortamda metabolik ürünlerin birikmesi, pH ve yetiştirme sıcaklığındaki değişiklikler) olduğu gibi, aerobik ve anaerobik solunum tipine sahip çubuk şeklinde ağırlıklı olarak gram pozitif bakteriler oluşturur. , atmosferik oksijenin varlığı veya yokluğu vb.) alternatif bir geliştirme programına geçerek anlaşmazlıklara neden olabilir. Bu durumda hücrede bir spor oluşur. Bu, bakterilerde sporlanmanın türün (bireysel) korunması için bir adaptasyon olduğunu ve üremelerinin bir yolu olmadığını gösterir. Sporlaşma süreci, kural olarak, dış ortamda 18-24 saat içinde gerçekleşir.
Olgun bir spor, ana hücrenin hacminin yaklaşık 0.1'i kadardır. Farklı bakterilerdeki sporlar hücrede şekil, boyut ve konum bakımından farklılık gösterir.
Spor çapı vejetatif hücrenin genişliğini aşmayan mikroorganizmalara denir. basilÇapı hücre çapından 1.5-2 kat daha büyük olan sporlara sahip bakterilere denir. klostridya.
Mikrobiyal hücrenin içinde, spor ortada - merkezi konumda, uçta - terminalde ve hücrenin merkezi ile sonu - alt terminal arasında yer alabilir.
kamçı bakteriler, bakterilerin 50-60 mikron / s'ye kadar bir hızda hareket edebildikleri lokomotor organlardır (hareket organları). Aynı zamanda, 1 saniye boyunca bakteriler vücutlarının uzunluğunu 50-100 kat kaplar. Flagellanın uzunluğu bakteri uzunluğunu 5-6 kat aşıyor. Flagellanın kalınlığı ortalama 12-30 nm'dir.
Bazı prokaryot türleri için kamçı sayısı, boyutları ve konumu sabittir ve bu nedenle onları tanımlarken dikkate alınır.
Flagella'nın sayısına ve konumuna bağlı olarak, bakteriler monotrik (monopolar monotrik) - bir ucunda bir flagellum bulunan hücreler, lofotrik (monopolar politrik) - uçlardan birinde bir flagella demeti bulunur, amfitrik (bipolar politrik) - flagella, kutupların her birinde bulunur, peritrik - flagella, hücrenin tüm yüzeyi üzerinde bulunur (Şekil 4) ve atriköz - flagelladan yoksun bakteriler.
Bakterilerin hareketinin doğası, kamçı sayısına, yaşa, kültürün özelliklerine, sıcaklığa, çeşitli mikroorganizmaların varlığına bağlıdır. kimyasal maddeler ve diğer faktörler. Monotrik, en yüksek hareketliliğe sahiptir.
Flagella daha çok çubuk şeklindeki bakterilerde bulunur; hareketli bakterilerin kamçılı olmayan varyantları olduğundan hayati hücre yapıları değildirler.