Download - строение бактериальной клетки
Строение бактериальной клетки
Бактерии – прокариотические, чаще всего, одноклеточные микроорганизмы
Клетки бактерий имеют более простое строение, чем клетки других микроорганизмов.
В бактериальной клетке выделяют обязательные и необязательные структуры.
Структуры бактериальной клетки
Обязательные Цитоплазматическая
мембрана Нуклеоид Рибосомы
Необязательные Клеточная стенка Пили Жгутики Капсулы
Цитоплазматическая мембрана (ЦПМ) – это липидный бислой, в который
погружены молекулы белков
Основные функции ЦПМ бактерий
Барьерная: ЦПМ является естественным, барьером проницаемости, а так же осмотическим барьером клетки
Транспортная: ЦПМ регулирует потоки питательных веществ и продуктов метаболизма
Регуляторная: ЦПМ регулирует процессы репликации ДНК, разделения хромосом, нарастания клеточной поверхности и деления клетки
Энергетическая: общая биоэнергетика бактериальной клетки основана на создании различных градиентов на ЦПМ
Нуклеоид или «ядерная зона» - пространство внутри бактериальной клетке, в котором располагается ее генетический аппарат
По современным представлениям генетический аппарат бактериальной клетки включает в себя:
Молекулы ДНК в кольцевой и/или линейной формах, являющиеся носителями генетической информации;
Молекулы РНК, копирующие и передающие информацию с определенных генов;
Белки, репарирующие повреждения ДНК, контролирующие удвоение ДНК и модель экспрессии генов.
У значительного числа бактерий обнаружены плазмиды – кольцевые двухцепочечные молекулы ДНК, которые могут существовать независимо от бактериальной хромосомы, или быть интегрированными в нее.
Рибосома – нуклеопротеид, состоящий из двух субъединиц и служащий для биосинтеза белка из
аминокислот по заданной матрице на основе генетической информации
Особенности рибосом бактерий: Имеют скорость седиментации 70 S; Состоят из малой субчастицы 30S и
большой субчастицы 50 S; Не прикреплены к мембране, а рассеяны в
цитоплазме клетки; По своим свойствам похожи на рибосомы
хлоропластов и митохондрий.
Состав и строение клеточной стенки бактерий
Грамположительные бактерии
Муреин, до 40 слоев; Белковый S-слой.
Грамотрицательные бактерии
Муреин; Периплазматическое
пространство; Внешняя мембрана.
Пептидогликан
Муреин (пептидогликан) – гетерополисахарид N-ацетилглюкозамина и N-ацетилмурамовой кислоты, формирующий замкнутый мешок, покрывающий клетку снаружи;
Тейхоевые кислоты – полимеры, прошивающие пептидогликан в поперечном направлении и придающие ему определенную степень свободы при растяжении и сжатии.
Пили – нитеобразные полимерные органеллы белковой природы, локализованные на
поверхности клеток
Пили состоят из одного или нескольких типов белковых субъединиц, называемых пилины или фимбрины, которые обычно организованы в спиральные структуры.
Размер пилей варьирует от долей микрометров до 20 мкм в длину, и от 2 до 11 нм в диаметре.
Функции пилей
Основное предназначение пилей – поддерживать специфические прикрепительные структуры клетки (адгезины). Адгезины
являются посредниками при бактериальных контактах.
Кроме того пили:
Отвечают за агрегацию клеток; Обеспечивают адаптацию и выживаемость; Служат в качестве акцепторов бактериофагов; Помогают клеткам принимать и передавать ДНК при коньюгации; Могут принимать участие в движении клетки.
Жгутик – поверхностная структура, служащая для передвижения бактериальной клетки. Жгутик
имеет длину 3-15 мкм и диаметр 10-20 нм.
Строение жгутика прокариот на примере грамотрицательных бактерий
Капсула – диффузный полисахаридный слой. Часто значительной толщины,
покрывающий клеточную стенку бактерий
Основная роль капсул для патогенных видов бактерий – предохранение клетки от одного из самых эффективных средств защиты макроорганизма, фагоцитарных клеток.