عناصر باکتری. ساختار سلول های باکتریایی

اجزای ساختاری یک سلول باکتریایی به 2 نوع تقسیم می شوند:

- ساختارهای اساسی(دیواره سلولی، غشای سیتوپلاسمی با مشتقات آن، سیتوپلاسم با ریبوزوم ها و اجزاء مختلف، نوکلوئید).

- سازه های موقت(کپسول، غشای مخاطی، تاژک، پرز، اندوسپور، تنها در مراحل خاصی از چرخه زندگی باکتری ها تشکیل می شود).

ساختارهای اساسی

دیواره سلولیدر قسمت بیرونی غشای سیتوپلاسمی قرار دارد. غشای سیتوپلاسمی بخشی از دیواره سلولی نیست. وظایف دیواره سلولی:

محافظت از باکتری ها در برابر شوک اسمزی و سایر عوامل مخرب؛

تعیین شکل باکتری ها؛

مشارکت در متابولیسم باکتری.

دیواره سلولی دارای منافذی است که اگزوتوکسین های باکتریایی از طریق آنها منتقل می شوند. ضخامت دیواره سلولی 10 تا 100 نانومتر است. جزء اصلی دیواره سلولی باکتری است پپتیدوگلیکانیا مورین،متشکل از بقایای متناوب N-استیل-N-گلوکوزامین و N-استیل مورامیک اسید که توسط پیوندهای گلیکوزیدی متصل شده اند.

در سال 1884، H. Gram روشی را برای رنگ آمیزی باکتری ها با استفاده از بنفشه، ید، اتیل الکل و فوشسین پیشنهاد کرد. همه باکتری ها بسته به رنگ آمیزی گرمشان به دو گروه گرم مثبت و گرم منفی تقسیم می شوند. دیواره سلولی باکتری های گرم مثبتبه غشای سیتوپلاسمی محکم می شود، ضخامت آن 20-100 نانومتر است. حاوی اسیدهای تیکوئیک (پلیمرهای گلیسرول یا ریبیتول) و همچنین مقدار کمی پلی ساکارید، پروتئین و لیپید است. دیواره سلولی باکتری های گرم منفیچند لایه، ضخامت آن 14-17 نانومتر است. لایه داخلی (پپتیدوگلیکان) یک شبکه نازک پیوسته را تشکیل می دهد. لایه بیرونی از فسفولیپیدها، لیپوپروتئین ها و پروتئین ها تشکیل شده است. پروتئین های غشای خارجی محکم به لایه پپتیدوگلیکان متصل هستند.

تحت شرایط خاص، باکتری‌ها توانایی سنتز کامل یا جزئی اجزای دیواره سلولی را از دست می‌دهند و در نتیجه پروتوپلاست‌ها، اسفروپلاست‌ها و شکل‌های L از باکتری‌ها تشکیل می‌شوند. اسفروپلاست هاباکتری هایی با دیواره سلولی نیمه تخریب شده هستند. آنها در باکتری های گرم منفی مشاهده می شوند. پروتوپلاست ها- اینها اشکالی هستند که کاملاً فاقد دیواره سلولی هستند. آنها توسط باکتری های گرم مثبت تشکیل می شوند. L شکلباکتری ها جهش یافته باکتری هایی هستند که تا حدی یا به طور کامل توانایی سنتز پپتیدوگلیکان دیواره سلولی (باکتری هایی با دیواره سلولی معیوب) را از دست داده اند. آنها نام خود را از نام موسسه لیستر در انگلستان گرفته اند که در سال 1935 در آنجا افتتاح شد.

غشای سیتوپلاسمی (CPM) و مشتقات آن.غشای سیتوپلاسمی (پلاسمولما) یک ساختار لیپوپروتئین نیمه تراوا از یک سلول باکتری است که سیتوپلاسم را از دیواره سلولی جدا می کند. 8 تا 15 درصد از جرم خشک سلول را تشکیل می دهد. تخریب آن منجر به مرگ سلولی می شود. میکروسکوپ الکترونی ساختار سه لایه آن را نشان داد. غشای سیتوپلاسمی مجموعه ای از پروتئین ها (50-75٪) و چربی ها (15-20٪) است. بخش عمده ای از لیپیدها توسط فسفولیپیدها نشان داده می شود. علاوه بر این، مقدار کمی کربوهیدرات در غشا یافت شد.

CPM باکتری وظایف زیر را انجام می دهد:

عملکرد مانع (الک مولکولی)؛

انرژی؛

انتقال انتخابی مولکول ها و یون های آلی و معدنی مختلف با استفاده از حامل های ویژه - ترانسلوکازها یا پرمازها.

همانند سازی و تقسیم کروموزوم بعدی

در طول رشد سلولی، غشای سیتوپلاسمی، انواژیناسیون های متعددی را تشکیل می دهد که به نام مزوزوم ها.

سیتوپلاسم -این محتویات سلول باکتری است که توسط غشای سیتوپلاسمی محدود شده است. از سیتوزول و عناصر ساختاری تشکیل شده است.

سیتوزول- کسر همگن، شامل اجزای RNA محلول، آنزیم ها و محصولات متابولیکی.

عناصر ساختاری- اینها ریبوزوم ها، غشاهای داخل سیتوپلاسمی، آخال ها و نوکلوئید هستند.

ریبوزوم ها- اندامک هایی که بیوسنتز پروتئین را انجام می دهند. آنها از پروتئین و RNA تشکیل شده اند. آنها گرانول هایی با قطر 15-20 نانومتر هستند. یک سلول باکتری حاوی 5000 تا 50000 ریبوزوم است. ریبوزوم ها محل سنتز پروتئین هستند.

در سیتوپلاسم پروکاریوت ها، آخال های مختلفی یافت می شود که نشان دهنده مواد ذخیره سلول است. از پلی ساکاریدها، گلیکوژن، نشاسته و یک ماده نشاسته مانند - گرانولوزا - در سلول ها رسوب می کنند. پلی فسفات ها در گرانول هایی به نام وجود دارند ارادی، یا متاکروماتیک، دانه ها.

نوکلوئیدهسته پروکاریوت ها است. این شامل یک رشته DNA دو رشته ای است که در یک حلقه بسته شده است که به عنوان یک کروموزوم باکتریایی در نظر گرفته می شود. یک نوکلوئید فاقد پوشش هسته ای است.

علاوه بر نوکلوئید، عناصر ژنتیکی خارج کروموزومی در سلول باکتری یافت شد - پلاسمیدهاکه مولکول های کوچک دایره ای DNA هستند که قادر به همانندسازی مستقل هستند. نقش پلاسمیدها این است که ویژگی های اضافی را رمزگذاری می کنند که به سلول در شرایط زندگی خاص مزایایی می بخشد. رایج ترین پلاسمیدها آنهایی هستند که نشانه های مقاومت آنتی بیوتیکی باکتری ها (R-plasmids)، سنتز انتروتوکسین ها (Ent-plasmids) یا همولیزین ها (Hly-plasmids) را تعیین می کنند.

به سازه های موقتشامل کپسول، تاژک، پیلی، اندوسپورهای باکتری است.

کپسول -این لایه مخاطی روی دیواره سلولی باکتری است. ماده کپسول از رشته های پلی ساکارید تشکیل شده است. این کپسول در سطح بیرونی غشای سیتوپلاسمی سنتز می شود و در نواحی خاصی روی سطح دیواره سلولی رها می شود.

عملکرد کپسول:

محل آنتی ژن های کپسولی که حدت، ویژگی آنتی ژنی و ایمنی زایی باکتری ها را تعیین می کند.

محافظت از سلول ها در برابر آسیب مکانیکی، خشک شدن، مواد سمی، عفونت توسط فاژها، عمل عوامل حفاظتی ماکرو ارگانیسم.

توانایی سلول ها برای اتصال به یک بستر.

تاژک –اینها اندام های حرکت باکتری ها هستند. تاژک ها ساختارهای حیاتی نیستند، بنابراین بسته به شرایط رشد ممکن است در باکتری ها وجود داشته باشند یا نباشند. تعداد تاژک ها و محل آنها در باکتری های مختلف متفاوت است. بسته به این، گروه های زیر از باکتری های تاژک دار متمایز می شوند:

- یکنواخت- باکتری با یک تاژک قطبی.

- آمفیتریکس– باکتری هایی با دو تاژک مرتب شده قطبی یا دارای دسته ای از تاژک در هر دو انتها.

- lophotrichs– باکتری هایی که دارای دسته ای از تاژک ها در یک انتهای سلول هستند.

- پری تریکوز- باکتری هایی با تاژک های فراوان که در کناره های سلول یا در کل سطح آن قرار دارند.

ترکیب شیمیایی تاژک ها توسط پروتئین نشان داده می شود تاژک.

ساختارهای سطحی یک سلول باکتریایی نیز شامل پرزهاو نوشیدند. این ساختارها در جذب سلول ها بر روی بستر (پرزها، پیلی عمومی) و در فرآیندهای انتقال مواد ژنتیکی (پیلی جنسی) نقش دارند. آنها توسط یک پروتئین آبگریز خاص تشکیل می شوند پیلین

در برخی از باکتری ها، تحت شرایط خاص، اشکال خفته تشکیل می شود که بقای سلول ها را برای مدت طولانی در شرایط نامطلوب تضمین می کند - اندوسپورها. در برابر عوامل محیطی نامطلوب مقاوم هستند.

محل قرارگیری هاگ ها در سلول:

مرکزی (عامل ایجاد سیاه زخم)؛

ساب ترمینال - نزدیک به انتها (عامل بوتولیسم)؛

ترمینال - در انتهای چوب (عامل ایجاد کننده کزاز).

فرم.چندین شکل اصلی باکتری وجود دارد - کوکوئید، میله ای شکل، پیچ خورده و منشعب (شکل).

میکروب های کروی (کوکال) شکلی شبیه به یک توپ دارند، اما می توانند بیضی، مسطح، مقعر یک طرفه یا کمی دراز باشند. اشکال کروی در نتیجه تقسیم سلولی در یک، دو، سه صفحه متقابل عمود بر یکدیگر یا متفاوت تشکیل می شوند. هنگامی که سلول ها در یک صفحه تقسیم می شوند، سلول ها را می توان به صورت جفت مرتب کرد و بنابراین چنین اشکالی نامیده می شود دیپلوکوک هااگر تقسیم به صورت متوالی در یک صفحه اتفاق بیفتد و سلول ها به شکل یک زنجیره به هم متصل شوند، این استرپتوکوک (2).تقسیم کوکوس به دو صفحه عمود بر هم منجر به تشکیل چهار سلول یا تتراکوکاکوکی های بسته ای شکل، یا سارکیناس (3)،- نتیجه تقسیم کوکسی ها به سه صفحه عمود بر هم.

اشکال میله ای یا استوانه ای معمولاً به باکتری ها و باسیل ها تقسیم می شوند (شکل 3). باکتری ها - میله ای شکل، غیر تشکیل دهنده هاگ(نوشته شده Bact.، به عنوان مثال Bact. aceti). باسیل ها - میله ای شکل، تشکیل هاگ(مثلاً Vas. subtilis را می نویسند). باکتری ها و باسیل ها در شکل ها و اندازه های مختلف وجود دارند. انتهای چوب ها اغلب گرد است، اما می توان آنها را در زاویه قائم برید (عامل ایجاد سیاه زخم)، گاهی اوقات باریک می شود.

شکل - اشکال اصلی باکتری ها:

1- استافیلوکوک؛ 2 - استرپتوکوک؛ 3 - سارکین ها؛ 4 - گنوکوک؛ 5 - پنوموکوک؛ 6 - کپسول پنوموکوکی؛ 7 - کورینه باکتریوم دیفتری؛ 8 - کلستریدیا 9 - باسیل؛ 10 - ارتعاشات؛ 11 - اسپیرلا; 12 - ترپونما؛ 13 - بورنیا؛ 14 - لپتوسپیرا؛ 15 - اکتینومیست ها؛ 16 - محل تاژک: آ -یکنواخت؛ ب- لوفوتریکوس؛ V -آمفیتریچوس، G -پریتریچوس

در میان اشکال میله ای شکل که هاگ ها (باسیل ها) را تشکیل می دهند، وجود دارد باسیل ها (9 ) و کلستریدیا (8 ). باسیل ها به استثنای شما. آنتراسیس، سیار. باسیل ها هوازی هستند. در باسیل ها، هاگ از ضخامت یک سلول رویشی تجاوز نمی کند. کلستریدیا بی هوازی هستند. هاگ ها ضخیم تر از یک سلول رویشی هستند. چنین اشکالی شبیه دوک، راکت، لیمو، چوب طبل است. کلستریدیا در بسیاری از فرآیندهای طبیعت شرکت می کند. آنها عوامل ایجاد کننده عفونت های بی هوازی هستند. باعث آمونیفیکاسیون مواد پروتئینی، اوره می شود. آنها ترکیبات ارگانوفسفره را تجزیه می کنند. نیتروژن مولکولی و غیره را ثابت کنید.

میله ها مانند کوکسی ها را می توان به صورت جفت یا زنجیره ای مرتب کرد. هنگامی که باکتری ها به صورت جفت ترکیب می شوند، تشکیل می شوند دیپلوباکتری ها،با همان اتصال باسیل - دیپلوباسیلوسبر این اساس، استرپتو باکتری هاو استرپتوباسیل ها،اگر سلول ها در یک زنجیره قرار گرفته باشند. تترادها و بسته ها اشکال میله ای شکل نمی دهند، زیرا آنها در یک صفحه، عمود بر محور طولی تقسیم می شوند.

اشکال پیچیده میکروب ها نه تنها با طول و قطر، بلکه با تعداد فرها نیز تعیین می شود. ویبریوس (10)از نظر شکل شبیه کاما است. اسپیرلا (11)- فرم های پیچیده، تا 5 فر را تشکیل می دهند. اسپیروکت ها- فرم های نازک چین دار بلند با فرهای زیاد. آنها یک موقعیت میانی بین باکتری ها و تک یاخته ها را اشغال می کنند. مایکوباکتریوم- میله هایی با بیرون آمدن جانبی (پاتوژن های سل، پاراتوبرکلوزیس). کورینه باکتریاشبیه مایکوباکتری ها هستند، اما با ضخامت های تشکیل شده در انتهای و ادغام دانه ها در سیتوپلاسم (باسیل دیفتری) با آنها تفاوت دارند. رشته ایباکتری ها موجودات چند سلولی هستند که به شکل نخ هستند. میکسوباکتری ها- میکروب های لغزنده، به شکل چوب یا دوک. پروستکوباکتری هاممکن است مثلثی یا شکل دیگری باشد. برخی از آنها دارای تقارن شعاعی هستند. چنین موجوداتی نام خود را از حضور برآمدگی های برجسته - پروستک گرفته اند. آنها با تقسیم یا جوانه زدن تولید مثل می کنند.

ابعاد.اندازه میکروارگانیسم ها بر حسب میکرومتر (μm) (10-6 متر بر اساس سیستم SI) تعیین می شود. قطر اشکال کروی 0.7-1.2 میکرون است. طول میله ای شکل 1.6-10 میکرومتر، عرض 0.3-1 میکرومتر. ویروس ها حتی موجودات کوچکتری هستند. اندازه آنها بر حسب نانومتر (1 نانومتر = 10-9 متر) تعیین می شود. طول شکل های رشته ای میکروب ها به چندین ده میکرومتر می رسد. برای تصور اندازه این موجودات کافی است بگوییم که یک قطره آب می تواند حاوی چندین میلیون یا میلیاردها میکروارگانیسم باشد.

ساختار.سلول باکتری از یک غشاء تشکیل شده است که لایه بیرونی آن دیواره سلولی نامیده می شود و لایه داخلی آن غشای سیتوپلاسمی و همچنین سیتوپلاسم دارای آخال ها و یک نوکلوئید است. ساختارهای اضافی وجود دارد: کپسول، میکروکپسول، مخاط، تاژک، پیلی، پلاسمیدها. برخی از باکتری ها در شرایط نامساعد قادر به تشکیل هاگ هستند.

دیواره سلولی - ساختاری قوی و الاستیک که به باکتری شکل خاصی می‌دهد و همراه با غشای سیتوپلاسمی زیرین، فشار اسمزی بالا در سلول باکتری را «محدود می‌کند». این سلول را از اثر عوامل محیطی مضر محافظت می کند، در فرآیند تقسیم سلولی و انتقال متابولیت ها شرکت می کند.

ضخیم ترین دیواره سلولی در باکتری های گرم مثبت (تا 50-60 نانومتر) است. در باکتری های گرم منفی 15-20 نانومتر است.

دیواره سلولی باکتری های گرم مثبت حاوی مقدار کمی پلی ساکارید، لیپید و پروتئین است. جزء اصلی دیواره سلولی باکتری های گرم مثبت چند لایه است پپتیدوگلیکان(مورئین، موکوپپتید)، که 40-90٪ از جرم آن را تشکیل می دهد. در باکتری های گرم منفی، میزان پپتیدوگلیکان در دیواره سلولی 20-5 درصد است.

غشای سیتوپلاسمیبه سطح داخلی دیواره سلولی باکتری می چسبد و قسمت بیرونی سیتوپلاسم را احاطه می کند. این شامل یک لایه دوگانه از لیپیدها و همچنین پروتئین های یکپارچه است که از طریق آن نفوذ می کند. غشای سیتوپلاسمی در تنظیم فشار اسمزی، انتقال مواد و متابولیسم انرژی سلول نقش دارد.

سیتوپلاسمسلول باکتریایی یک سیستم نیمه مایع، چسبناک و کلوئیدی است . سیتوپلاسم بخش عمده ای از سلول باکتری را اشغال می کند و شامل پروتئین های محلول، اسیدهای ریبونوکلئیک، آخال ها و دانه های کوچک متعدد است. - ریبوزوم ها سیتوپلاسم حاوی اجزاء مختلفی به شکل گرانول های گلیکوژن، پلی ساکاریدها، اسیدهای چرب و پلی فسفات ها (ولوتین) است.

در برخی نقاط، سیتوپلاسم با ساختارهای غشایی نفوذ می کند - مزوزوم ها که از غشای سیتوپلاسمی سرچشمه گرفته و تماس خود را با آن حفظ کرده است. مزوزوم ها عملکردهای مختلفی را انجام می دهند؛ آنها و غشای سیتوپلاسمی مرتبط حاوی آنزیم هایی هستند که در فرآیندهای انرژی - در تامین انرژی سلول- نقش دارند.

ریبوزوم هادر سیتوپلاسم به شکل دانه های کوچک به اندازه 20-30 نانومتر پراکنده شده است. ریبوزوم ها تقریباً از نیمی از RNA و پروتئین تشکیل شده اند. ریبوزوم ها مسئول سنتز پروتئین های سلولی هستند. می تواند 5-50 هزار نفر از آنها در یک سلول باکتری وجود داشته باشد.

نوکلوئید - معادل هسته در باکتری ها است. در سیتوپلاسموباکتری ها به شکل DNA دو رشته ای، در یک حلقه بسته شده و مانند یک سیم پیچ محکم بسته شده است. بر خلاف هسته یوکاریوت ها، نوکلوئید باکتری دارای پوشش هسته ای، هسته یا پروتئین های اساسی (هیستون) نیست. به طور معمول، یک سلول باکتری حاوی یک کروموزوم است که توسط یک مولکول DNA بسته شده در یک حلقه نشان داده می شود.

علاوه بر نوکلوئید، سلول باکتری ممکن است حاوی عوامل وراثتی خارج کروموزومی باشد - پلاسمیدها , نشان دهنده حلقه های DNA بسته کووالانسی است و قادر به همانندسازی بدون توجه به کروموزوم باکتریایی است.

کپسول- ساختار مخاطی که به طور محکم با دیواره سلولی باکتری مرتبط است و دارای مرزهای خارجی مشخص است. معمولاً کپسول از پلی ساکاریدها، گاهی اوقات از پلی پپتیدها، به عنوان مثال، در باسیل سیاه زخم تشکیل شده است. کپسول از فاگوسیتوز باکتری ها جلوگیری می کند. کپسول ها در برخی از انواع باکتری ها ذاتی هستند یا می توانند با ورود میکروب به یک ماکرو ارگانیسم تشکیل شوند.

تاژکباکتری ها تحرک سلول را تعیین می کنند. تاژک‌ها رشته‌های نازکی هستند که از غشای سیتوپلاسمی منشا می‌گیرند؛ این تاژک‌ها توسط دیسک‌های خاصی به غشای سیتوپلاسمی و دیواره سلولی متصل شده‌اند و از خود سلول بلندتر هستند. آنها از یک پروتئین - فلاژلین تشکیل شده اند که به شکل مارپیچ پیچ خورده است.

پرز،یا نوشید (فیمبریا) , - تشکیلات نخ مانند، نازک تر و کوتاه تر از تاژک. پیلی ها از سطح سلول گسترش یافته و از پروتئین پیلین تشکیل شده اند. آنها مسئول اتصال باکتری به سلول آسیب دیده، برای تغذیه و متابولیسم آب نمک هستند. سکس نوشید (اف-نوشیده)ویژگی سلول های اهداکننده به اصطلاح "مرد".

جنجال - جدال سرسختانه - شکل عجیب استراحت گرم مثبتباکتری هایی که در محیط خارجی تحت شرایط نامساعد برای وجود باکتری ها (خشک شدن، کمبود مواد مغذی و غیره) تشکیل می شوند. فرآیند اسپورزایی چندین مرحله را طی می کند که طی آن بخشی از سیتوپلاسم و کروموزوم از هم جدا شده و توسط یک غشای سیتوپلاسمی احاطه می شوند. یک پروسپور تشکیل می شود، سپس یک پوسته چند لایه با نفوذپذیری ضعیف تشکیل می شود که باعث مقاومت اسپور در برابر دما و سایر عوامل نامطلوب می شود. در این حالت یک هاگ در داخل یک باکتری تشکیل می شود. اسپورزایی به حفظ گونه کمک می کند و مانند قارچ روشی برای تولید مثل نیست. هاگ های باکتری می توانند برای مدت طولانی در خاک باقی بمانند (عوامل ایجاد کننده سیاه زخم و کزاز - برای چندین دهه). در شرایط مساعد، هاگ ها جوانه می زنند و از یک هاگ یک باکتری تشکیل می شود.

تحرک.باکتری های کروی معمولا غیر متحرک هستند. باکتری های میله ای شکل یا متحرک یا بی حرکت هستند. باکتری های منحنی و مارپیچی شکل متحرک هستند. حرکت باکتری ها با استفاده از تاژک انجام می شود. تاژک می تواند حرکات چرخشی انجام دهد. وجود تاژک ها و محل قرارگیری آنها یک ویژگی ثابت برای گونه است و ارزش تشخیصی دارد. سرعت حرکت زیاد است: در یک ثانیه، یک سلول با تاژک می تواند مسافتی را 20 تا 50 برابر بیشتر از طول بدن خود طی کند.

تاژک ها به صورت جداگانه روی سطح بدن باکتری قرار دارند - تاژک زنی مونتریشیال، یک دسته در یک انتهای سلول - لوفتتریشیال، در یک بسته نرم افزاری در هر دو انتهای سلول - آمفیتریشیال; آنها می توانند در کل سطح سلول قرار گیرند - تاژک زدن پریتریشیال. در شرایط نامساعد زندگی، با پیری سلولی و استرس مکانیکی، تحرک ممکن است از بین برود.

اطلاعات مربوطه.

یک سلول باکتریایی، علیرغم سادگی ظاهری ساختار، یک ارگانیسم بسیار پیچیده است که با فرآیندهای مشخصه همه موجودات زنده مشخص می شود. سلول باکتری با یک غشای متراکم، متشکل از یک دیواره سلولی، یک غشای سیتوپلاسمی و در برخی گونه ها، یک کپسول پوشیده شده است.

دیواره سلولی- یکی از عناصر اصلی ساختار یک سلول باکتری، یک لایه سطحی است که در خارج از غشای سیتوپلاسمی قرار دارد. دیوار عملکردهای محافظتی و حمایتی را انجام می دهد و همچنین به سلول شکل دائمی و مشخصه ای می دهد (مثلاً شکل میله یا کوکوس)، زیرا دارای سفتی (سفتی) خاصی است و نمایانگر اسکلت خارجی سلول است. در داخل سلول باکتری، فشار اسمزی چندین برابر و گاهی ده ها برابر بیشتر از محیط خارجی است. بنابراین، اگر سلول توسط ساختار متراکم و سفت و سختی مانند دیواره سلولی محافظت نمی شد، به سرعت پاره می شد. جزء ساختاری اصلی دیوارها، اساس ساختار سفت و سخت آنها در تقریباً تمام باکتری های مورد مطالعه تا به امروز، مورئین است. سطح دیواره سلولی برخی از باکتری های میله ای شکل با برآمدگی ها، خارها یا برجستگی ها پوشیده شده است. با استفاده از روش رنگ آمیزی که اولین بار در سال 1884 توسط کریستین گرام پیشنهاد شد، باکتری ها را می توان به دو گروه گرم مثبت و گرم منفی تقسیم کرد. دیواره سلولی مسئول رنگ آمیزی گرم باکتری ها است. توانایی یا ناتوانی در رنگ آمیزی با گرم با تفاوت در ترکیب شیمیایی دیواره سلولی باکتری همراه است. دیواره سلولی نفوذپذیر است: از طریق آن، مواد مغذی آزادانه وارد سلول می شوند و محصولات متابولیک به محیط خارج می شوند. مولکول های بزرگ با وزن مولکولی بالا از پوسته عبور نمی کنند.

لایه بیرونی سیتوپلاسم نزدیک به دیواره سلولی سلول باکتری است - غشای سیتوپلاسمی، معمولاً از یک لایه دولایه لیپید تشکیل شده است که هر یک از سطوح آن با یک لایه تک مولکولی پروتئین پوشیده شده است. غشاء حدود 8-15 درصد از لیپیدهای سلول را تشکیل می دهد. ضخامت کل غشا تقریباً 9 نانومتر است. غشای سیتوپلاسمی نقش یک سد اسمزی را ایفا می کند که انتقال مواد به داخل و خارج از سلول باکتری را کنترل می کند.

دیواره سلولی بسیاری از باکتری ها توسط لایه ای از مواد مخاطی احاطه شده است - کپسولضخامت کپسول می تواند چندین برابر بیشتر از قطر خود سلول باشد، و گاهی اوقات آنقدر نازک است که فقط از طریق یک میکروسکوپ الکترونی - یک میکروکپسول - قابل مشاهده است. کپسول جزء ضروری سلول نیست، بسته به شرایطی که باکتری ها در آن قرار می گیرند تشکیل می شود. به عنوان یک پوشش محافظ برای سلول عمل می کند و در متابولیسم آب شرکت می کند و سلول را از خشک شدن محافظت می کند.

زیر غشای سیتوپلاسمی در باکتری ها وجود دارد ایتوپلاسما،نشان دهنده کل محتویات سلول، به استثنای هسته و دیواره سلولی است. سیتوپلاسم باکتری ها مخلوط پراکنده ای از کلوئیدها است که از آب، پروتئین ها، کربوهیدرات ها، لیپیدها، ترکیبات معدنی و سایر مواد تشکیل شده است. فاز بدون ساختار مایع سیتوپلاسم (ماتریکس) حاوی ریبوزوم ها، سیستم های غشایی، پلاستیدها و سایر ساختارها و همچنین مواد مغذی ذخیره است.

باکتری ها هسته ای مانند ارگانیسم های بالاتر ندارند، اما "معادل هسته ای" آنالوگ خود را دارند - نوکلوئید،که از نظر تکاملی شکل ابتدایی تر سازماندهی ماده هسته ای است. نوکلوئید یک سلول باکتری در قسمت مرکزی آن قرار دارد.

یک سلول باکتریایی در حال استراحت معمولا حاوی یک نوکلوئید است. سلول ها در مرحله قبل از تقسیم دو نوکلوئید دارند. در مرحله رشد لگاریتمی - تولید مثل - تا چهار یا بیشتر نوکلوئید. علاوه بر نوکلوئید، سیتوپلاسم یک سلول باکتریایی می‌تواند شامل صدها بار رشته‌های DNA کوتاه‌تر باشد - به اصطلاح عوامل خارج کروموزومی وراثت، به نام پلاسمیدهمانطور که مشخص شد، پلاسمیدها لزوماً در باکتری ها وجود ندارند، اما آنها خواص اضافی مفیدی را به بدن می دهند، به ویژه مواردی که مربوط به تولید مثل، مقاومت دارویی، بیماری زایی و غیره است.

برخی از باکتری ها ساختارهای زائده ای روی سطح دارند. گسترده ترین آنها هستند تاژک –اندام های حرکت باکتری ها باکتری ها ممکن است یک، دو یا چند تاژک داشته باشند. مکان آنها متفاوت است: در یک انتهای سلول، در دو، در سراسر سطح و غیره.

یک باکتری با یک تاژک نامیده می شود مونوتریکوم; یک باکتری با دسته ای از تاژک ها در یک انتهای سلول - لوفوتریکوما؛در هر دو طرف - آمفیتریک؛یک باکتری با تاژک واقع در تمام سطح سلول نامیده می شود پریتریکومتعداد تاژک‌ها در انواع مختلف باکتری متفاوت است و می‌تواند به 100 عدد برسد. وضعیت فرهنگ و عوامل محیطی

زیست شناسان قرن نوزدهم و اوایل قرن بیستم، باکتری ها را از نظر سازمان سلولی موجودات ابتدایی می دانستند و حد افراطی زندگی در نظر گرفته می شدند. دانشمند معتبر آلمانی کوهن نوشت که باکتری‌ها «کوچک‌ترین» و «ساده‌ترین» از همه اشکال زنده هستند و خط مرزی حیات را تشکیل می‌دهند؛ زندگی فراتر از این اشکال وجود ندارد.

با این حال، با توسعه علم، تجهیزات میکروسکوپی پیشرفته‌تر و روش‌های تحقیقاتی جدید ایجاد شد. استفاده از روش های تحقیقاتی مدرن در مطالعه سلول های باکتریایی - میکروسکوپ الکترولیت و کنتراست فاز، سانتریفیوژ متمایز، استفاده از ایزوتوپ ها - شناسایی ساختارهای سلولی منفرد و روشن شدن نقش بیولوژیکی آنها را ممکن ساخت.

یک سلول باکتریایی ساختار پیچیده و منظمی دارد. از نظر آناتومیکی، باکتری از نظر مورفولوژیکی متمایز می شود. بین سازه های اولیه و موقت تمایز قائل می شود. اجزای اصلی یک سلول شامل دیواره سلولی، غشای سیتوپلاسمی، سیتوپلاسم با ریبوزوم، انکلوژن های مختلف و نوکلوئید می باشد. این ساختارها فقط در مراحل خاصی از رشد باکتری ها یافت می شوند.

دیواره سلولی یک ساختار قوی و الاستیک است که بین غشای سیتوپلاسمی و کپسول قرار دارد و در گونه‌های باکتریایی غیر کپسولی پوسته بیرونی سلول است. دیواره سلولی ساختاری نازک و بی رنگ است که در میکروسکوپ معمولی بدون درمان خاص قابل مشاهده نیست. دیواره سلولی به باکتری ها شکل دائمی می دهد و نمایانگر اسکلت سلول است. با میکروسکوپ نوری فقط در اشکال بزرگ باکتری قابل مشاهده است. به عنوان مثال، در باکتری گوگردی Beggiatoa mirabilis دیوار به وضوح قابل مشاهده است و دارای ساختار دو مدار است. دیواره سلولی باکتری را می توان در طی پلاسمولیز در میدان دید تاریک میکروسکوپ مشاهده کرد. مایکوپلاسما و باکتری های L-form دیواره سلولی ندارند، برای همه پروکاریوت های دیگر این یک ساختار اجباری است. دیواره سلولی به طور متوسط ​​20 درصد وزن خشک باکتری ها را تشکیل می دهد، ضخامت آن می تواند تا 50 نانومتر یا بیشتر برسد. غشای سلولی عملکردهای حیاتی را انجام می دهد: باکتری را از عوامل محیطی آسیب رسان، شوک اسمزی محافظت می کند، در متابولیسم و ​​در فرآیند تقسیم سلولی شرکت می کند، حاوی آنتی ژن های سطحی و گیرنده های مخصوص فاژها است و متابولیت ها را حمل می کند. پوسته باکتریایی نیمه تراوا است که نفوذ انتخابی مواد مغذی را از محیط خارجی به داخل سلول تضمین می کند. پلیمر پشتیبان دیواره سلولی پپتیدوگلیکان نامیده می شود (مترادف: mucopeptide، murein - از لاتین murus - wall) ساختار شبکه ای را تشکیل می دهد که به طور کووالانسی توسط اسیدهای تیکوئیک (از یونانی teichos - دیوار) متصل می شود. هنگام مطالعه بخش های بسیار نازک دیواره سلولی، مشخص شد که به طور مساوی در مجاورت ساختارهای زیرین قرار دارد، با منافذ نفوذ می کند، که به لطف آن مواد مختلف وارد سلول می شوند و بالعکس. عکس‌های به‌دست‌آمده نشان داد که دیواره سلولی با چگالی الکترون-اپتیکی یکسان مشخص نمی‌شود، یعنی دارای لایه‌بندی است. دیواره باکتری را قاب می کند؛ ضخامت و چگالی آن در کل محیط سلول میکروبی یکسان است. دیواره سلولی 5 تا 50 درصد ماده خشک سلولی را تشکیل می دهد.

هنگام مطالعه آناتومی میکروارگانیسم ها با استفاده از میکروسکوپ نوری، نیاز به رنگ آمیزی آنها ایجاد شد. این نیاز توسط H. Gram که در سال 1884 روش رنگ آمیزی را به نام او پیشنهاد کرد و در زمان ما به طور گسترده ای برای تمایز باکتری ها مورد استفاده قرار گرفت، محقق شد. در رابطه با رنگ آمیزی گرم، همه میکروارگانیسم ها به دو گروه گرم مثبت (گرم مثبت) و گرم منفی (گرم منفی) تقسیم می شوند. ماهیت روش این است که باکتری های گرم مثبت مجموعه ای از بنفشه و ید را محکم می بندند که توسط اتانول تغییر رنگ نمی دهد و رنگ اضافی فوشسین را نمی پذیرد و آبی-بنفش باقی می ماند. در باکتری های گرم منفی کمپلکس مذکور با اتانول از بدن باکتری شسته می شود و در اثر درمان با سرخابی قرمز (رنگ فوشین) می شوند.

این رنگ آمیزی گرمی پروکاریوت ها با ترکیب شیمیایی خاص و ساختار دیواره سلولی آنها توضیح داده می شود. دیواره سلولی باکتری های گرم مثبت، حجیم، ضخیم (20-100 نانومتر)، به شدت مجاور غشای سیتوپلاسمی است، بیشتر ترکیب شیمیایی آن توسط پپتیدوگلیکان (40-90٪) نشان داده شده است که با اسیدهای تیکوئیک مرتبط است. دیواره میکروارگانیسم های گرم مثبت حاوی مقادیر کمی پلی ساکارید، لیپید و پروتئین است. میکروفیبریل های ساختاری پپتیدوگلیکان به صورت فشرده و فشرده به هم متصل می شوند، منافذ موجود در آن باریک است و بنابراین مجموعه بنفش شسته نمی شود، باکتری ها به رنگ آبی-بنفش رنگ می شوند.

ساختار و ترکیب میکروارگانیسم های گرم منفی با برخی ویژگی ها مشخص می شود. دیواره سلولی باکتری های گرم منفی نازک تر از باکتری های گرم مثبت است و 14-17 نانومتر است. از دو لایه خارجی و داخلی تشکیل شده است. لایه داخلی توسط پپتیدوگلیکان نشان داده می شود که سلول را به شکل یک شبکه پیوسته نازک (2 نانومتر) احاطه می کند. پپتیدوگلیکان در باکتری‌های گرم منفی 10-1 درصد است، میکروفیبریل‌های آن نسبت به باکتری‌های گرم مثبت کمتر به هم متصل می‌شوند، منافذ آن گسترده‌تر است و بنابراین مجموعه بنفشه و ید از دیواره با اتانول شسته می‌شود. میکروارگانیسم ها قرمز رنگ می شوند (رنگ یک رنگ اضافی - فوشسین). لایه بیرونی حاوی فسفولیپیدها، مونوپلی ساکاریدها، لیپوپروتئین و پروتئین است. لیپوپلی ساکارید (LPS) از دیواره سلولی باکتری های گرم منفی، سمی برای حیوانات، اندوتوکسین نامیده می شود. اسید تیکوئیک در باکتری های گرم منفی یافت نشده است. شکاف بین دیواره سلولی و غشای سیتوپلاسمی فضای پری پلاسمیک نامیده می شود که حاوی آنزیم ها است.

تحت تأثیر لیزوزیم، پنی سیلین و سایر ترکیبات، سنتز دیواره سلولی مختل می شود و سلول هایی با شکل تغییر یافته تشکیل می شوند: پروتوپلاست ها - باکتری ها کاملاً فاقد دیواره سلولی و اسفروپلاست ها - باکتری هایی با دیواره سلولی نیمه تخریب شده. پروتوپلاست ها و کروپلاست ها کروی شکل و 3-10 برابر بزرگتر از سلول های اصلی هستند. در شرایط افزایش فشار اسمزی، آنها می توانند رشد کنند و حتی تکثیر شوند، اما در شرایط عادی لیز می شوند و می میرند. هنگامی که عامل بازدارنده حذف می‌شود، پروتوپلاست‌ها و اسفروپلاست‌ها می‌توانند به شکل اولیه خود برگردند و گاهی اوقات به شکل L باکتری تبدیل می‌شوند. شکل L باکتری در سال 1935 در موسسه لیستر جدا شد. آنها در نتیجه عمل انواع مختلف عوامل تبدیل L (آنتی بیوتیک ها، اسیدهای آمینه، اشعه ماوراء بنفش، اشعه ایکس و غیره) بر روی باکتری ها تشکیل می شوند. اینها باکتری هایی هستند که تا حدی یا به طور کامل توانایی سنتز پپتیدوگلیکان دیواره سلولی را از دست داده اند. در مقایسه با پروتوپلاست ها و کروپلاست ها، پایداری بیشتری دارند و توانایی تولید مثل دارند. عوامل ایجاد کننده بسیاری از بیماری های عفونی می توانند فرم L را تشکیل دهند.

غشای سیتوپلاسمی (پلاسمولما) یک ساختار سلولی چند پروتئینی نیمه تراوا و سه لایه است که سیتوپلاسم را از دیواره سلولی جدا می کند. این یک جزء ضروری سلول است و 8 تا 15 درصد ماده خشک آن را تشکیل می دهد. هنگامی که غشای سیتوپلاسمی از بین می رود، سلول می میرد. از نظر شیمیایی، غشاء یک مجتمع پروتئین-لیپیدی است که از پروتئین (50-70٪) و چربی (15-50٪) تشکیل شده است. غشای سیتوپلاسمی عملکردهای مهمی را در زندگی سلول انجام می دهد. این سد اسمزی سلول است، در فرآیندهای متابولیسم، رشد سلولی شرکت می کند، انتقال انتخابی مولکول های مواد آلی و معدنی و غیره را انجام می دهد. در طول رشد سلول، غشای سیتوپلاسمی شکل می گیرد، برآمدگی هایی را ایجاد می کند که به آنها مزوزوم می گویند. مزوزوم ها در باکتری های گرم مثبت به خوبی بیان می شوند، در باکتری های گرم منفی بدتر و در ریکتزیا و مایکوپلاسماها بسیار ضعیف بیان می شوند. مزوزوم های مرتبط با نوکلوئید باکتری، نوکلئوزوم نامیده می شوند. آنها در کاریوپینزیس و کاریوکنزیس سلول های میکروبی شرکت می کنند. اهمیت مزوزوم ها به طور کامل مشخص نشده است. فرض بر این است که آنها در فرآیند تنفس باکتریایی نقش فعالی دارند، بنابراین آنها با قیاس با میتوکندری مقایسه می شوند. شاید مزوزوم ها عملکردی ساختاری داشته باشند و با تقسیم سلول به بخش های جداگانه، به نظم فرآیندهای متابولیک کمک کنند.

سیتوپلاسم سلول توده ای نیمه مایع است که حجم اصلی باکتری را اشغال می کند و تا 90 درصد آب دارد. این شامل یک بخش همگن به نام سیتوزول است که شامل عناصر ساختاری - ریبوزوم ها، غشاهای داخل سیتوپلاسمی، انواع مختلف تشکیل، نوکلوئید است. علاوه بر این، سیتوپلاسم حاوی اجزای RNA محلول، مواد بستر، آنزیم ها و محصولات متابولیکی است.

سیتوپلاسم محیط داخلی سلول را تشکیل می دهد که تمام ساختارهای درون سلولی را متحد می کند و تعامل آنها را با یکدیگر تضمین می کند.

مهمترین جزء ساختاری یک سلول پروپلاسموتیک، نوکلوئید است که مشابه هسته در یوکاریوت ها است. آزادانه در سیتوپلاسم، در ناحیه مرکزی سلول قرار دارد و یک DNA دو رشته ای است که در یک حلقه بسته شده و مانند یک سیم پیچ محکم بسته شده است. نوکلوئید، بر خلاف هسته مشخص یوکاریوت ها، غشای هسته ای، هسته یا پروتئین های اساسی (هیستون) ندارد. با وجود این، اعتقاد بر این است که نوکلوئید یک ساختار متمایز است. بسته به وضعیت عملکردی سلول، نوکلوئید می تواند مجزا باشد و از قطعات منفرد تشکیل شده باشد. گسستگی آن با تقسیم سلولی و همانندسازی مولکول DNA توضیح داده می شود. DNA نوکلوئیدی حامل اطلاعات ژنتیکی سلول باکتری است. با میکروسکوپ نوری، نوکلوئید را می توان با رنگ آمیزی باکتری ها با استفاده از روش های خاص (Feulgen، Romanosky-Giemsa) تشخیص داد. علاوه بر نوکلوئید، فاکتورهای وراثت خارج کروموزومی در سلول‌های بسیاری از انواع پروکاریوت‌ها - پلاسمیدها که مولکول‌های DNA هستند که قادر به تکثیر مستقل هستند، یافت شده است.

اندامک های سلولی شامل ریبوزوم ها - ذرات ریبونوکلئیک کروی با قطر 15-20 نانومتر هستند. یک سلول پروکاریوتی می تواند از 5 تا 20 هزار ریبوزوم داشته باشد. ریبوزوم از زیر واحدهای کوچک و بزرگ تشکیل شده است که دارای ثابت های رسوبی Sverberg به ترتیب 30 و 50 S هستند. یک مولکول RNA پیام رسان معمولاً چندین ریبوزوم را مانند مهره هایی که روی یک نخ قرار گرفته اند ترکیب می کند. به این گونه پیوندهای ریبوزوم، پلی زوم می گویند. ریبوزوم ها فعالیت سنتز کنندگی بالایی دارند، آنها پروتئین های لازم برای زندگی یک سلول میکروبی را سنتز می کنند.

در سیتوپلاسم باکتری ها انواع مختلفی از آخال ها شناسایی شده است که می توانند جامد، مایع و گاز باشند. آنها مواد مغذی ذخیره (پلی ساکاریدها، لیپیدها، رسوبات گوگرد و غیره) و محصولات متابولیک هستند.

کپسول یک ساختار مخاطی با ضخامت بیش از 0.2 میکرون است که با دیواره سلولی مرتبط است و به وضوح از محیط جدا شده است. در صورت رنگ‌آمیزی باکتری‌ها با استفاده از روش‌های خاص (طبق گفته Olt، Mikhin، Burri-Gins) توسط میکروسکوپ نوری تشخیص داده می‌شود. بسیاری از باکتری ها یک میکروکپسول را تشکیل می دهند - یک تشکیل مخاطی کمتر از 0.2 میکرون، که تنها با میکروسکوپ الکترونی یا با روش های شیمیایی و ایمونوشیمیایی شناسایی می شود. کپسول یک ساختار ضروری سلول نیست، از دست دادن آن باعث مرگ باکتری نمی شود. لازم است مخاط را از کپسول - اگزوپلی ساکاریدهای مخاطی تشخیص دهیم. مواد مخاطی روی سطح سلول رسوب می‌کنند که اغلب از قطر آن بیشتر است و مرز مشخصی ندارند.

ماده کپسول های پروکاریوتی عمدتاً از همو یا هتروپلی ساکاریدها تشکیل شده است. برخی از باکتری ها (به عنوان مثال، Leuconostoc) دارای چندین سلول میکروبی هستند که در یک کپسول محصور شده اند. باکتری های محصور در یک کپسول، خوشه هایی به نام ژل زئوژل را تشکیل می دهند.

کپسول عملکردهای بیولوژیکی مهمی را انجام می دهد. حاوی آنتی ژن های کپسولی است که ویروس زایی، ویژگی و ایمنی زایی باکتری ها را تعیین می کند. کپسول از سلول میکروبی در برابر استرس مکانیکی، خشک شدن، عفونت توسط فاژها، مواد سمی و فاگوسیتوز محافظت می کند. در برخی از انواع باکتری ها، از جمله باکتری های بیماری زا، باعث تقویت اتصال سلول ها به بستر می شود.

تاژک ها اندامک های حرکت باکتری ها هستند. آنها ساختارهای نازک، بلند و نخ مانندی هستند که از پروتئین فلاژلین (از لاتین flagellum - flagellum) تشکیل شده اند. این پروتئین ویژگی آنتی ژنی دارد. طول تاژک چندین بار از طول سلول باکتری بیشتر می شود و 3-12 میکرومتر است و ضخامت آن 12-20 نانومتر است. تاژک ها توسط دیسک های مخصوص به غشای سیتوپلاسمی و دیواره سلولی متصل می شوند. تاژک ها با استفاده از میکروسکوپ الکترونی یا میکروسکوپ نوری شناسایی می شوند، اما پس از پردازش آماده سازی با روش های خاص. تاژک ها ساختارهای سلولی حیاتی نیستند. تعداد تاژک ها در بین انواع مختلف باکتری ها (از 1 تا 50) متفاوت است و مکان های محلی سازی آنها نیز متفاوت است، اما برای هر گونه پایدار است. بسته به محل تاژک ها، آنها متمایز می شوند: تک تک - باکتری ها با یک تاژک قطبی. amphitirichs - باکتری با دو تاژک مرتب شده قطبی، یا یک دسته از تاژک در هر انتها. lophotrichs - باکتری هایی با دسته ای از تاژک ها در یک انتهای سلول. پریتریک ها باکتری هایی هستند که تاژک های زیادی در سراسر محیط سلول قرار دارند. به باکتری های بدون تاژک آتریشی می گویند. تاژک ها نمونه ای از اشکال میله ای شکل و پیچ خورده شناور هستند و به عنوان یک استثنا در کوکسی ها یافت می شوند. مونوتریکس و لوفوتریک با سرعت 50 میکرون در ثانیه حرکت می کنند. باکتری ها معمولاً به طور تصادفی حرکت می کنند. تحت تأثیر عوامل محیطی، باکتری ها قادر به حرکت های هدایت شده - تاکسی هستند. تاکسی ها می توانند مثبت و منفی باشند. کموتاکسی وجود دارد - ناشی از تفاوت در غلظت مواد شیمیایی در محیط، آئروتاکسی - اکسیژن، فوتوتاکسی - شدت نور، مگنتوتاکسی - که با توانایی میکروارگانیسم ها برای حرکت در یک میدان مغناطیسی مشخص می شود.

پیلی (پرزها) تشکیلات نخ مانندی کوتاهتر از تاژک هستند. طول آنها از 0.3 تا 10 میکرون، ضخامت 3-10 نانومتر می رسد. پیلی از غشای سیتوپلاسمی سرچشمه می گیرد و در اشکال متحرک و غیر متحرک میکروارگانیسم ها یافت می شود. آنها فقط با استفاده از میکروسکوپ الکترونی قابل شناسایی هستند. روی سطح یک سلول باکتری می تواند از 1-2 تا چند ده، صدها و حتی هزاران پیلی وجود داشته باشد. پیلی از پروتئین پیلین تشکیل شده و دارای فعالیت آنتی ژنی است.

انواع کلی و جنسی پیلی وجود دارد. اولی مسئول چسبندگی است، به عنوان مثال، اتصال باکتری به سلول آسیب دیده، تغذیه، متابولیسم آب-نمک، تجمع باکتری ها به آگلومراها، دومی انتقال مواد ارثی (DNA) از دهنده به گیرنده است. یک گونه از باکتری ها می توانند هر دو نوع پیلی را داشته باشند.

هاگ ها (اندوسپورها) شکل خاصی از سلول های استراحت هستند که با کاهش شدید سطح متابولیسم و ​​مقاومت بالا مشخص می شود. اسپورها در شرایط نامساعدی برای وجود باکتری ها تشکیل می شوند. یک هاگ در داخل یک سلول تشکیل می شود. هاگ در هنگام کمبود مواد مغذی، تغییرات pH، کمبود C، N، P، خشک شدن، تجمع محصولات متابولیک در محیط اطراف سلول و غیره مشاهده می شود. هاگ ها با سرکوب ژنوم، آنابولیسم، محتوای کم آب در سیتوپلاسم، افزایش مشخص می شوند. غلظت کاتیون های کلسیم، ظاهر دیپی کولینیک اسید.

اسپورها در میدان دید یک میکروسکوپ نوری به شکل تشکل‌های نوری بیضی شکل و بسیار انکسار با اندازه 0.8-1.5 میکرون هستند. به باکتری هایی که اندازه هاگ آنها از قطر سلول بیشتر نمی شود باسیل و به باکتری هایی که بیشتر از آن است کلستریدیا می گویند. اسپور در سلول می تواند در مرکز قرار گیرد، نزدیک تر به انتها - زیر ترمینال، در انتهای باکتری - پایانه. ساختار هاگ پیچیده است، اما در انواع مختلف باکتری ها یک نوع است. قسمت مرکزی اسپور اسپوروپلاسم نامیده می شود، حاوی اسیدهای نوکلئیک، پروتئین ها و اسید دی پی کولینیک است. اسپوروپلاسم حاوی یک نوکلوئید، ریبوزوم ها و ساختارهای غشایی به طور مبهم است. اسپوروپلاسم توسط یک غشای سیتوپلاسمی، به دنبال آن یک لایه پپتیدوگلیکان ابتدایی، سپس یک لایه عظیم از قشر، یا در غیر این صورت، یک قشر قاب می شود. در سطح قشر یک غشای خارجی وجود دارد. قسمت بیرونی اسپور با یک پوسته چند لایه پوشانده شده است که همراه با عناصر خاص اسپور و دی پی کولینات کلسیم، پایداری آن را تعیین می کند. هدف اصلی اسپورها حفظ باکتری در شرایط نامساعد محیطی است. هاگ ها در برابر دماهای بالا و مواد شیمیایی مقاوم هستند و می توانند برای مدت طولانی در حالت خاموش برای ده ها یا حتی صدها سال وجود داشته باشند.

ویدئو: هسته سلولی زیر میکروسکوپ برگ گیاه آپارتمانی

باکتری ها موجودات تک سلولی میکروسکوپی هستند. ساختار سلول باکتری دارای ویژگی هایی است که دلیل جدا شدن باکتری ها به یک پادشاهی جداگانه از جهان زنده است.

غشای سلولی

اکثر باکتری ها دارای سه پوسته هستند:

• غشای سلولی؛
• دیواره سلولی؛
• کپسول مخاطی

غشای سلولی در تماس مستقیم با محتویات سلول - سیتوپلاسم است. نازک و نرم است.

دیواره سلولی غشایی متراکم و ضخیم تر است. وظیفه آن محافظت و پشتیبانی از سلول است. دیواره و غشای سلولی دارای منافذی است که مواد مورد نیاز از طریق آنها وارد سلول می شود.

بسیاری از باکتری ها دارای کپسول مخاطی هستند که عملکرد محافظتی را انجام می دهد و چسبندگی به سطوح مختلف را تضمین می کند.

4 مقاله برترکه در کنار این مطلب می خوانند

به لطف غشای مخاطی است که استرپتوکوک ها (نوعی باکتری) به دندان می چسبند و باعث پوسیدگی می شوند.

سیتوپلاسم

سیتوپلاسم محتویات داخلی یک سلول است. 75 درصد از آب تشکیل شده است. در سیتوپلاسم اجزاء وجود دارد - قطرات چربی و گلیکوژن. آنها مواد مغذی ذخیره سلول هستند.

برنج. 1. نمودار ساختار یک سلول باکتری.

نوکلوئید

نوکلوئید به معنی "هسته" است. باکتری ها هسته واقعی یا، همانطور که می گویند، تشکیل شده ندارند. این بدان معناست که آنها مانند سلول های قارچ ها، گیاهان و جانوران دارای پوشش هسته ای و فضای هسته ای نیستند. DNA به طور مستقیم در سیتوپلاسم یافت می شود.

وظایف DNA:

• ذخیره اطلاعات ارثی؛
• این اطلاعات را با کنترل سنتز مولکول های پروتئینی مشخصه یک نوع باکتری خاص اجرا می کند.

فقدان هسته واقعی مهمترین ویژگی یک سلول باکتری است.

ارگانوئیدها

بر خلاف سلول های گیاهی و حیوانی، باکتری ها اندامک هایی ندارند که از غشاء ساخته شده اند.

اما غشای سلولی باکتری در برخی نقاط به سیتوپلاسم نفوذ می کند و چین هایی به نام مزوزوم ایجاد می کند. مزوزوم در تولید مثل سلولی و تبادل انرژی نقش دارد و همانطور که گفته شد جایگزین اندامک های غشایی می شود.

تنها اندامک های موجود در باکتری ها ریبوزوم ها هستند. این اجسام کوچکی هستند که در سیتوپلاسم قرار دارند و پروتئین ها را سنتز می کنند.

بسیاری از باکتری ها دارای تاژک هستند که با آن در یک محیط مایع حرکت می کنند.

شکل سلول های باکتریایی

شکل سلول های باکتریایی متفاوت است. باکتری هایی که به شکل توپ هستند کوکسی نامیده می شوند. به شکل کاما - ویبریو. باکتری های میله ای شکل باسیل هستند. اسپیرلا ظاهر یک خط مواج دارد.

برنج. 2. اشکال سلول های باکتریایی.

باکتری ها را فقط می توان زیر میکروسکوپ دید. متوسط ​​اندازه سلول 1-10 میکرون است. باکتری هایی با طول تا 100 میکرون یافت می شوند. (1 میکرومتر = 0.001 میلی متر).

هاگ زایی

هنگامی که شرایط نامطلوب رخ می دهد، سلول باکتری وارد یک حالت خفته به نام اسپور می شود. علل هاگ زایی ممکن است موارد زیر باشد:

• دمای پایین و بالا؛
• خشکسالی؛
• کمبود تغذیه؛
• مواد تهدید کننده زندگی

انتقال به سرعت و در عرض 18-20 ساعت اتفاق می افتد و سلول می تواند صدها سال در حالت هاگ باقی بماند. هنگامی که شرایط عادی بازیابی می شود، باکتری در عرض 4-5 ساعت از هاگ جوانه می زند و به حالت عادی زندگی خود باز می گردد.

برنج. 3. طرح تشکیل هاگ.

تولید مثل

باکتری ها با تقسیم تکثیر می شوند. مدت زمان تولد یک سلول تا تقسیم آن 20-30 دقیقه است. بنابراین، باکتری ها به طور گسترده در زمین پخش شده اند.

ما چه آموخته ایم؟

ما آموختیم که به طور کلی، سلول های باکتریایی شبیه سلول های گیاهی و حیوانی هستند، آنها دارای غشاء، سیتوپلاسم و DNA هستند. تفاوت اصلی بین سلول های باکتریایی عدم وجود یک هسته تشکیل شده است. بنابراین به باکتری ها موجودات پیش هسته ای (پروکاریوت ها) می گویند.

در مورد موضوع تست کنید

ارزیابی گزارش

میانگین امتیاز: 4.1. مجموع امتیازهای دریافتی: 295.