बैक्टीरिया के तत्व. जीवाणु कोशिकाओं की संरचना

जीवाणु कोशिका के संरचनात्मक घटकों को 2 प्रकारों में विभाजित किया गया है:

- बुनियादी संरचनाएँ(कोशिका भित्ति, इसके व्युत्पन्न के साथ साइटोप्लाज्मिक झिल्ली, राइबोसोम और विभिन्न समावेशन के साथ साइटोप्लाज्म, न्यूक्लियॉइड);

- अस्थायी संरचनाएँ(कैप्सूल, श्लेष्म झिल्ली, फ्लैगेल्ला, विली, एंडोस्पोर्स, केवल जीवाणु जीवन चक्र के कुछ चरणों में बनते हैं)।

बुनियादी संरचनाएँ.

कोशिका भित्तिसाइटोप्लाज्मिक झिल्ली के बाहर स्थित होता है। साइटोप्लाज्मिक झिल्ली कोशिका भित्ति का हिस्सा नहीं है। कोशिका भित्ति के कार्य:

ऑस्मोटिक शॉक और अन्य हानिकारक कारकों से बैक्टीरिया की सुरक्षा;

बैक्टीरिया के आकार का निर्धारण;

जीवाणु चयापचय में भागीदारी.

कोशिका भित्ति छिद्रों से व्याप्त होती है जिसके माध्यम से जीवाणु एक्सोटॉक्सिन का परिवहन होता है। कोशिका भित्ति की मोटाई 10-100 एनएम है। जीवाणु कोशिका भित्ति का मुख्य घटक है पेप्टिडोग्लाइकनया मुरीन,ग्लाइकोसिडिक बांड द्वारा जुड़े वैकल्पिक एन-एसिटाइल-एन-ग्लूकोसामाइन और एन-एसिटाइलमुरैमिक एसिड अवशेषों से मिलकर बनता है।

1884 में, एच. ग्राम ने जेंटियन वायलेट, आयोडीन, एथिल अल्कोहल और फुकसिन का उपयोग करके बैक्टीरिया को दागने की एक विधि प्रस्तावित की। सभी बैक्टीरिया, उनके ग्राम दाग के आधार पर, 2 समूहों में विभाजित होते हैं: ग्राम-पॉजिटिव और ग्राम-नेगेटिव बैक्टीरिया। ग्राम-पॉजिटिव बैक्टीरिया की कोशिका भित्तिसाइटोप्लाज्मिक झिल्ली पर कसकर फिट बैठता है, इसकी मोटाई 20-100 एनएम है। इसमें टेकोइक एसिड (ग्लिसरॉल या राइबिटोल के पॉलिमर) होते हैं, साथ ही थोड़ी मात्रा में पॉलीसेकेराइड, प्रोटीन और लिपिड भी होते हैं। ग्राम-नकारात्मक जीवाणुओं की कोशिका भित्तिबहुपरत, इसकी मोटाई 14-17 एनएम है। आंतरिक परत (पेप्टिडोग्लाइकन) एक पतला सतत नेटवर्क बनाती है। बाहरी परत में फॉस्फोलिपिड, लिपोप्रोटीन और प्रोटीन होते हैं। बाहरी झिल्ली प्रोटीन कसकर पेप्टिडोग्लाइकन परत से बंधे होते हैं।

कुछ शर्तों के तहत, बैक्टीरिया कोशिका दीवार के घटकों को पूरी तरह या आंशिक रूप से संश्लेषित करने की क्षमता खो देते हैं, जिसके परिणामस्वरूप प्रोटोप्लास्ट, स्फेरोप्लास्ट और बैक्टीरिया के एल-रूप बनते हैं। स्फेरोप्लास्टआंशिक रूप से नष्ट हुई कोशिका भित्ति वाले बैक्टीरिया होते हैं। वे ग्राम-नेगेटिव बैक्टीरिया में देखे जाते हैं। मूलतत्त्वों- ये पूरी तरह से कोशिका भित्ति से रहित रूप हैं। वे ग्राम-पॉजिटिव बैक्टीरिया द्वारा बनते हैं। एल-आकारबैक्टीरिया बैक्टीरिया के उत्परिवर्ती होते हैं जो आंशिक रूप से या पूरी तरह से कोशिका भित्ति पेप्टिडोग्लाइकन (दोषपूर्ण कोशिका भित्ति वाले बैक्टीरिया) को संश्लेषित करने की क्षमता खो देते हैं। इन्हें अपना नाम इंग्लैंड में लिस्टर इंस्टीट्यूट के नाम से मिला, जहां इन्हें 1935 में खोला गया था।

साइटोप्लाज्मिक झिल्ली (सीपीएम) और इसके डेरिवेटिव।साइटोप्लाज्मिक झिल्ली (प्लास्मोलेम्मा) एक जीवाणु कोशिका की अर्ध-पारगम्य लिपोप्रोटीन संरचना है जो कोशिका द्रव्य को कोशिका भित्ति से अलग करती है। यह कोशिका के शुष्क द्रव्यमान का 8-15% बनाता है। इसके नष्ट होने से कोशिका मृत्यु हो जाती है। इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी से इसकी तीन-परत संरचना का पता चला। साइटोप्लाज्मिक झिल्ली प्रोटीन (50-75%) और लिपिड (15-20%) का एक जटिल है। लिपिड का बड़ा हिस्सा फॉस्फोलिपिड द्वारा दर्शाया जाता है। इसके अलावा, झिल्ली में थोड़ी मात्रा में कार्बोहाइड्रेट भी पाया गया।

बैक्टीरियल सीपीएम निम्नलिखित कार्य करता है:

बैरियर फ़ंक्शन (आणविक "छलनी");

ऊर्जा;

विशेष वाहक - ट्रांसलोकेस या पर्मीज़ का उपयोग करके विभिन्न कार्बनिक और अकार्बनिक अणुओं और आयनों का चयनात्मक स्थानांतरण;

प्रतिकृति और उसके बाद गुणसूत्र विभाजन।

कोशिका वृद्धि के दौरान, साइटोप्लाज्मिक झिल्ली अनेक आक्रमण (इनवेजिनेट्स) बनाती है, जिन्हें कहा जाता है मेसोसोम.

साइटोप्लाज्म -यह जीवाणु कोशिका की सामग्री है, जो साइटोप्लाज्मिक झिल्ली से घिरी होती है। इसमें साइटोसोल और संरचनात्मक तत्व शामिल हैं।

साइटोसोल- घुलनशील आरएनए घटकों, एंजाइमों और चयापचय उत्पादों सहित सजातीय अंश।

संरचनात्मक तत्व- ये राइबोसोम, इंट्रासाइटोप्लाज्मिक झिल्ली, समावेशन और न्यूक्लियॉइड हैं।

राइबोसोम- अंगक जो प्रोटीन जैवसंश्लेषण करते हैं। इनमें प्रोटीन और आरएनए होते हैं। वे 15-20 एनएम व्यास वाले दाने हैं। एक जीवाणु कोशिका में 5,000 से 50,000 राइबोसोम होते हैं। राइबोसोम प्रोटीन संश्लेषण का स्थल हैं।

प्रोकैरियोट्स के साइटोप्लाज्म में, विभिन्न समावेशन पाए जाते हैं, जो कोशिका के आरक्षित पदार्थों का प्रतिनिधित्व करते हैं। पॉलीसेकेराइड में से, ग्लाइकोजन, स्टार्च और स्टार्च जैसा पदार्थ - ग्रैनुलोसा - कोशिकाओं में जमा होते हैं। पॉलीफोस्फेट कणिकाओं में पाए जाते हैं जिन्हें कहा जाता है volutinic, या मेटाक्रोमैटिक, अनाज.

न्यूक्लियॉइडप्रोकैरियोट्स का केन्द्रक है। इसमें एक रिंग में बंद एक डबल-स्ट्रैंडेड डीएनए स्ट्रैंड होता है, जिसे जीवाणु गुणसूत्र माना जाता है। न्यूक्लियॉइड में परमाणु आवरण का अभाव होता है।

न्यूक्लियॉइड के अलावा, जीवाणु कोशिका में एक्स्ट्राक्रोमोसोमल आनुवंशिक तत्व पाए गए - प्लाज्मिड्स, जो छोटे गोलाकार डीएनए अणु हैं जो स्वायत्त प्रतिकृति में सक्षम हैं। प्लास्मिड की भूमिका यह है कि वे अतिरिक्त विशेषताओं को कूटबद्ध करते हैं जो कोशिका को कुछ निश्चित जीवन स्थितियों में लाभ देते हैं। सबसे आम प्लास्मिड वे हैं जो बैक्टीरिया (आर-प्लास्मिड), एंटरोटॉक्सिन (एंट-प्लास्मिड) या हेमोलिसिन (एचली-प्लास्मिड) के संश्लेषण के एंटीबायोटिक प्रतिरोध के संकेत निर्धारित करते हैं।

को अस्थायी संरचनाएँकैप्सूल, फ्लैगेल्ला, पिली, बैक्टीरिया के एंडोस्पोर शामिल हैं।

कैप्सूल -यह जीवाणु की कोशिका भित्ति के ऊपर श्लेष्मा परत होती है। कैप्सूल पदार्थ में पॉलीसेकेराइड धागे होते हैं। कैप्सूल को साइटोप्लाज्मिक झिल्ली की बाहरी सतह पर संश्लेषित किया जाता है और विशिष्ट क्षेत्रों में कोशिका दीवार की सतह पर छोड़ा जाता है।

कैप्सूल कार्य:

कैप्सुलर एंटीजन का स्थान जो बैक्टीरिया की विषाणुता, एंटीजेनिक विशिष्टता और इम्युनोजेनेसिटी निर्धारित करता है;

यांत्रिक क्षति, सूखने, विषाक्त पदार्थों, फेज द्वारा संक्रमण, मैक्रोऑर्गेनिज्म के सुरक्षात्मक कारकों की कार्रवाई से कोशिकाओं की सुरक्षा;

कोशिकाओं की सब्सट्रेट से जुड़ने की क्षमता।

फ्लैगेल्ला -ये जीवाणु गति के अंग हैं। फ्लैगेल्ला महत्वपूर्ण संरचनाएं नहीं हैं, इसलिए बढ़ती परिस्थितियों के आधार पर वे बैक्टीरिया में मौजूद हो भी सकते हैं और नहीं भी। अलग-अलग बैक्टीरिया में फ्लैगेल्ला की संख्या और उनके स्थान अलग-अलग होते हैं। इसके आधार पर, ध्वजांकित जीवाणुओं के निम्नलिखित समूहों को प्रतिष्ठित किया जाता है:

- मोनोट्रिच- एक ध्रुवीय रूप से स्थित फ्लैगेलम वाले बैक्टीरिया;

- उभयचर- दो ध्रुवीय रूप से व्यवस्थित कशाभिका वाले या दोनों सिरों पर कशाभिका का एक बंडल वाले बैक्टीरिया;

- लोफ़ोट्रिच– बैक्टीरिया जिनकी कोशिका के एक सिरे पर कशाभिका का बंडल होता है;

- पेरिट्रिचस- कोशिका के किनारों पर या उसकी पूरी सतह पर स्थित कई फ्लैगेल्ला वाले बैक्टीरिया।

फ्लैगेल्ला की रासायनिक संरचना प्रोटीन द्वारा दर्शायी जाती है फ्लैगेलिन.

इसमें जीवाणु कोशिका की सतह संरचनाएं भी शामिल हैं विल्लीऔर पिया. ये संरचनाएं सब्सट्रेट (विली, सामान्य पिली) पर कोशिकाओं के सोखने और आनुवंशिक सामग्री (यौन पिली) के हस्तांतरण की प्रक्रियाओं में शामिल हैं। इनका निर्माण एक विशिष्ट हाइड्रोफोबिक प्रोटीन से होता है pilin.

कुछ जीवाणुओं में कुछ परिस्थितियों में सुप्त रूप बन जाते हैं, जो प्रतिकूल परिस्थितियों में कोशिकाओं का लंबे समय तक अस्तित्व सुनिश्चित करते हैं - एंडोस्पोर्स. वे प्रतिकूल पर्यावरणीय कारकों के प्रति प्रतिरोधी हैं।

कोशिका में बीजाणुओं का स्थान:

केंद्रीय (एंथ्रेक्स का प्रेरक एजेंट);

सबटर्मिनल - अंत के करीब (बोटुलिज़्म का प्रेरक एजेंट);

टर्मिनल - छड़ी के अंत में (टेटनस प्रेरक एजेंट)।

रूप।बैक्टीरिया के कई मुख्य रूप हैं - कॉकॉइड, रॉड के आकार का, घुमावदार और शाखाओं वाला (चित्र)।

गोलाकार (कोकल) रोगाणु एक गेंद के आकार के होते हैं, लेकिन वे अंडाकार, सपाट, एक तरफा अवतल या थोड़े लम्बे हो सकते हैं। कोशिका विभाजन के परिणामस्वरूप एक, दो, तीन परस्पर लंबवत या भिन्न तलों में गोलाकार आकृतियाँ बनती हैं। जब कोशिकाएँ एक तल में विभाजित होती हैं, तो कोशिकाएँ जोड़े में व्यवस्थित हो सकती हैं, और इसलिए ऐसे रूपों को कहा जाता है डिप्लोकॉसीयदि विभाजन एक ही तल में क्रमिक रूप से होता है और कोशिकाएँ एक श्रृंखला के रूप में जुड़ी हुई हैं, तो यह है स्ट्रेप्टोकोक्की (2).दो परस्पर लंबवत तलों में कोकस के विभाजन से चार कोशिकाओं का निर्माण होता है, या टेट्राकोका.पैकेट के आकार का कोक्सी, या सारसिनास (3),- तीन परस्पर लंबवत तलों में कोक्सी के विभाजन का परिणाम।

छड़ के आकार के, या बेलनाकार, रूपों को आमतौर पर बैक्टीरिया और बेसिली में विभाजित किया जाता है (चित्र 3)। जीवाणु - छड़ी के आकार का, गैर-बीजाणु निर्माण(लिखित बैक्ट।, उदाहरण के लिए बैक्ट। एसिटि)। बेसिली - छड़ी के आकार का, बीजाणु बनाना(वे वास लिखते हैं, उदाहरण के लिए वास. सबटिलिस)। बैक्टीरिया और बेसिली विभिन्न आकार और साइज़ में आते हैं। छड़ियों के सिरे अक्सर गोल होते हैं, लेकिन समकोण (एंथ्रेक्स का प्रेरक एजेंट) पर काटे जा सकते हैं, कभी-कभी संकुचित होते हैं।

चित्रा - बैक्टीरिया के मूल रूप:

1- स्टेफिलोकोसी; 2 - स्ट्रेप्टोकोक्की; 3 - सारसिन्स; 4 - गोनोकोकी; 5 - न्यूमोकोकी; 6 - न्यूमोकोकल कैप्सूल; 7 - कोरिनेबैक्टीरियम डिप्थीरिया; 8 - क्लॉस्ट्रिडिया; 9 – बेसिली; 10 - वाइब्रियोस; 11 - स्पिरिला; 12 - ट्रेपोनेमा; 13 - बोरेलिया; 14 - लेप्टोस्पाइरा; 15 - एक्टिनोमाइसेट्स; 16 - कशाभिका का स्थान: ए -मोनोट्रिच; बी- लोफोट्रिचस; वी -एम्फीट्रिचस, जी -पेरिट्रिचस

छड़ी के आकार के रूपों में से जो बीजाणु (बेसिली) बनाते हैं, वे हैं बेसिली (9 ) और क्लोस्ट्रिडिया (8 ). बेसिली को छोड़कर आप। एन्थ्रेसीस, गतिमान। बेसिली एरोबेस हैं। बेसिली में, बीजाणु एक वनस्पति कोशिका की मोटाई से अधिक नहीं होते हैं। क्लॉस्ट्रिडिया अवायवीय हैं। बीजाणु वनस्पति कोशिका से अधिक मोटे होते हैं। ऐसी आकृतियाँ एक धुरी, एक रैकेट, एक नींबू, एक ड्रमस्टिक जैसी होती हैं। क्लोस्ट्रीडिया प्रकृति में कई प्रक्रियाओं में भाग लेते हैं। वे अवायवीय संक्रमण के प्रेरक एजेंट हैं। प्रोटीन पदार्थों, यूरिया के अमोनीकरण का कारण। वे ऑर्गनोफॉस्फोरस यौगिकों को विघटित करते हैं। आणविक नाइट्रोजन आदि को ठीक करें।

छड़ें, कोक्सी की तरह, जोड़े में या श्रृंखला में व्यवस्थित की जा सकती हैं। जब जीवाणु जोड़े में संयोजित होते हैं, तो वे बनते हैं डिप्लोबैक्टीरिया,बेसिली के उसी संबंध के साथ - डिप्लोबैसिलसइसलिए, स्ट्रेप्टोबैक्टीरियाऔर स्ट्रेप्टोबैसिली,यदि कोशिकाएँ एक शृंखला में व्यवस्थित हों। टेट्राड और पैकेट रॉड के आकार के रूप नहीं बनाते हैं, क्योंकि वे अनुदैर्ध्य अक्ष के लंबवत एक विमान में विभाजित होते हैं।

रोगाणुओं के जटिल रूप न केवल लंबाई और व्यास से, बल्कि कर्ल की संख्या से भी निर्धारित होते हैं। विब्रियोस(10)आकार में अल्पविराम जैसा दिखता है। स्पिरिला (11)- जटिल रूप, 5 कर्ल तक बनते हैं। स्पाइरोकेटस- कई कर्ल के साथ पतले लंबे सिकुड़े हुए रूप। वे बैक्टीरिया और प्रोटोजोआ के बीच एक मध्यवर्ती स्थिति पर कब्जा कर लेते हैं। माइक्रोबैक्टीरिया- पार्श्व वृद्धि के साथ छड़ें (तपेदिक, पैराट्यूबरकुलोसिस के रोगजनक)। कोरिनेबैक्टीरियामाइकोबैक्टीरिया से मिलते-जुलते हैं, लेकिन सिरों पर बने गाढ़ेपन और साइटोप्लाज्म (डिप्थीरिया बैसिलस) में अनाज के समावेशन के कारण उनसे भिन्न होते हैं। filamentousबैक्टीरिया बहुकोशिकीय जीव हैं जिनका आकार एक धागे जैसा होता है। मायक्सोबैक्टीरिया- फिसलने वाले सूक्ष्म जीव, जिनका आकार छड़ियों या धुरी जैसा होता है। प्रोस्टेकोबैक्टीरियात्रिकोणीय या अन्य आकार का हो सकता है। उनमें से कुछ में रेडियल समरूपता है। ऐसे जीवों को उनका नाम नुकीली वृद्धि की उपस्थिति के कारण मिला - प्रोस्टेक। वे विभाजन या नवोदित द्वारा प्रजनन करते हैं।

आयाम.सूक्ष्मजीवों का आकार माइक्रोमीटर (µm) (एसआई प्रणाली के अनुसार 10 -6 मीटर) में निर्धारित किया जाता है। गोलाकार आकृतियों का व्यास 0.7-1.2 माइक्रोन है; छड़ के आकार की लंबाई 1.6-10 µm, चौड़ाई 0.3-1 µm. वायरस और भी छोटे जीव हैं। उनका आकार नैनोमीटर (1 एनएम = 10 -9 मीटर) में निर्धारित किया जाता है। रोगाणुओं के फिलामेंटस रूप कई दसियों माइक्रोमीटर की लंबाई तक पहुंचते हैं। इन प्राणियों के आकार की कल्पना करने के लिए, यह कहना पर्याप्त है कि पानी की एक बूंद में कई मिलियन या अरबों सूक्ष्मजीव हो सकते हैं।

संरचना।एक जीवाणु कोशिका में एक झिल्ली होती है, जिसकी बाहरी परत को कोशिका भित्ति कहा जाता है, और आंतरिक परत साइटोप्लाज्मिक झिल्ली होती है, साथ ही समावेशन और एक न्यूक्लियॉइड के साथ साइटोप्लाज्म भी होता है। अतिरिक्त संरचनाएँ हैं: कैप्सूल, माइक्रोकैप्सूल, म्यूकस, फ्लैगेल्ला, पिली, प्लास्मिड; कुछ जीवाणु प्रतिकूल परिस्थितियों में बीजाणु बनाने में सक्षम होते हैं।

कोशिका भित्ति - एक मजबूत, लोचदार संरचना जो जीवाणु को एक निश्चित आकार देती है और, अंतर्निहित साइटोप्लाज्मिक झिल्ली के साथ मिलकर, जीवाणु कोशिका में उच्च आसमाटिक दबाव को "रोकती" है। यह कोशिका को हानिकारक पर्यावरणीय कारकों की कार्रवाई से बचाता है, कोशिका विभाजन और चयापचयों के परिवहन की प्रक्रिया में भाग लेता है।

सबसे मोटी कोशिका भित्ति ग्राम-पॉजिटिव बैक्टीरिया (50-60 एनएम तक) में होती है; ग्राम-नेगेटिव बैक्टीरिया में यह 15-20 एनएम है।

ग्राम-पॉजिटिव बैक्टीरिया की कोशिका भित्ति में थोड़ी मात्रा में पॉलीसेकेराइड, लिपिड और प्रोटीन होते हैं। ग्राम-पॉजिटिव बैक्टीरिया की कोशिका भित्ति का मुख्य घटक बहुस्तरीय होता है पेप्टिडोग्लाइकन(म्यूरिन, म्यूकोपेप्टाइड), जो इसके द्रव्यमान का 40-90% बनता है। ग्राम-नेगेटिव बैक्टीरिया में कोशिका भित्ति में पेप्टिडोग्लाइकन की मात्रा 5-20% होती है।

कोशिकाद्रव्य की झिल्लीजीवाणु कोशिका भित्ति की आंतरिक सतह से चिपक जाता है और साइटोप्लाज्म के बाहरी भाग को घेर लेता है। इसमें लिपिड की दोहरी परत होती है, साथ ही अभिन्न प्रोटीन भी होते हैं जो इसमें प्रवेश करते हैं। साइटोप्लाज्मिक झिल्ली आसमाटिक दबाव, पदार्थों के परिवहन और कोशिका के ऊर्जा चयापचय के नियमन में शामिल होती है।

कोशिका द्रव्यजीवाणु कोशिका एक अर्ध-तरल, चिपचिपी, कोलाइडल प्रणाली है . साइटोप्लाज्म बैक्टीरिया कोशिका के बड़े हिस्से पर कब्जा कर लेता है और इसमें घुलनशील प्रोटीन, राइबोन्यूक्लिक एसिड, समावेशन और कई छोटे कण होते हैं। - राइबोसोम साइटोप्लाज्म में ग्लाइकोजन ग्रैन्यूल, पॉलीसेकेराइड, फैटी एसिड और पॉलीफॉस्फेट (वोलुटिन) के रूप में विभिन्न समावेश होते हैं।

कुछ स्थानों पर, साइटोप्लाज्म झिल्ली संरचनाओं से व्याप्त होता है - मेसोसोम , जो साइटोप्लाज्मिक झिल्ली से उत्पन्न हुआ और इसके साथ संपर्क बनाए रखा। मेसोसोम विभिन्न कार्य करते हैं; उनमें और संबंधित साइटोप्लाज्मिक झिल्ली में ऊर्जा प्रक्रियाओं में शामिल एंजाइम होते हैं - कोशिका को ऊर्जा की आपूर्ति करने में।

राइबोसोम 20-30 एनएम मापने वाले छोटे कणिकाओं के रूप में साइटोप्लाज्म में बिखरे हुए; राइबोसोम लगभग आधे आरएनए और प्रोटीन से बने होते हैं। राइबोसोम कोशिका प्रोटीन के संश्लेषण के लिए जिम्मेदार होते हैं। एक जीवाणु कोशिका में इनकी संख्या 5-50 हजार तक हो सकती है।

न्यूक्लियॉइड - बैक्टीरिया में नाभिक के बराबर। यह साइटोप्लाज्मोबैक्टीरिया में डबल-स्ट्रैंडेड डीएनए के रूप में स्थित होता है, एक रिंग में बंद होता है और कुंडल की तरह कसकर पैक किया जाता है। यूकेरियोट्स के केंद्रक के विपरीत, जीवाणु न्यूक्लियॉइड में परमाणु आवरण, न्यूक्लियोलस या मूल प्रोटीन (हिस्टोन) नहीं होता है। आमतौर पर, एक जीवाणु कोशिका में एक गुणसूत्र होता है, जिसे एक रिंग में बंद डीएनए अणु द्वारा दर्शाया जाता है।

न्यूक्लियॉइड के अलावा, जीवाणु कोशिका में आनुवंशिकता के एक्स्ट्राक्रोमोसोमल कारक हो सकते हैं - प्लाज्मिड्स , सहसंयोजक रूप से बंद डीएनए रिंगों का प्रतिनिधित्व करता है और जीवाणु गुणसूत्र की परवाह किए बिना प्रतिकृति करने में सक्षम है।

कैप्सूल- एक श्लेष्मा संरचना जो बैक्टीरिया की कोशिका भित्ति से मजबूती से जुड़ी होती है और जिसकी बाहरी सीमाएँ स्पष्ट रूप से परिभाषित होती हैं। आमतौर पर कैप्सूल में पॉलीसेकेराइड होते हैं, कभी-कभी पॉलीपेप्टाइड होते हैं, उदाहरण के लिए, एंथ्रेक्स बैसिलस में। कैप्सूल बैक्टीरिया के फागोसाइटोसिस को रोकता है। कैप्सूल कुछ प्रकार के जीवाणुओं में अंतर्निहित होते हैं या तब बन सकते हैं जब कोई सूक्ष्म जीव किसी मैक्रोऑर्गेनिज्म में प्रवेश करता है।

कशाभिकाबैक्टीरिया कोशिका की गतिशीलता निर्धारित करते हैं। फ्लैगेल्ला साइटोप्लाज्मिक झिल्ली से निकलने वाले पतले तंतु हैं; वे विशेष डिस्क द्वारा साइटोप्लाज्मिक झिल्ली और कोशिका भित्ति से जुड़े होते हैं और कोशिका से भी लंबे होते हैं। इनमें एक प्रोटीन होता है - फ्लैगेलिन, एक सर्पिल के रूप में मुड़ा हुआ।

विली,या पिया (फिम्ब्रिए) , - धागे जैसी संरचनाएं, कशाभिका से पतली और छोटी। पिली कोशिका की सतह से फैलती है और प्रोटीन पाइलिन से बनी होती है। वे प्रभावित कोशिका में बैक्टीरिया जोड़ने, पोषण और जल-नमक चयापचय के लिए जिम्मेदार हैं; सेक्स पिया (एफ-पिया)तथाकथित "पुरुष" दाता कोशिकाओं की विशेषता।

विवाद - विश्राम का अनोखा रूप ग्राम पॉजिटिवबैक्टीरिया बाहरी वातावरण में बैक्टीरिया के अस्तित्व के लिए प्रतिकूल परिस्थितियों (सूखना, पोषक तत्वों की कमी, आदि) के तहत बनते हैं। स्पोरुलेशन की प्रक्रिया कई चरणों से गुजरती है, जिसके दौरान साइटोप्लाज्म और क्रोमोसोम का हिस्सा अलग हो जाता है और साइटोप्लाज्मिक झिल्ली से घिरा होता है; एक प्रोस्पोर बनता है, फिर एक बहुपरत, खराब पारगम्य खोल बनता है, जो बीजाणु को तापमान और अन्य प्रतिकूल कारकों के प्रति प्रतिरोध प्रदान करता है। इस मामले में, एक जीवाणु के अंदर एक बीजाणु बनता है। स्पोरुलेशन प्रजातियों के संरक्षण में योगदान देता है और यह मशरूम की तरह प्रजनन की एक विधि नहीं है। जीवाणु बीजाणु मिट्टी में लंबे समय तक बने रह सकते हैं (एंथ्रेक्स और टेटनस के प्रेरक एजेंट - दशकों तक)। अनुकूल परिस्थितियों में बीजाणु अंकुरित होते हैं और एक बीजाणु से एक जीवाणु बनता है।

गतिशीलता।गोलाकार जीवाणु आमतौर पर गतिहीन होते हैं। छड़ के आकार के जीवाणु या तो गतिशील या गतिहीन होते हैं। घुमावदार और सर्पिल आकार के बैक्टीरिया गतिशील होते हैं। बैक्टीरिया की गति फ्लैगेल्ला का उपयोग करके की जाती है। फ्लैगेल्ला घूर्णी गति कर सकता है। फ्लैगेल्ला की उपस्थिति और उनका स्थान प्रजातियों के लिए एक निरंतर विशेषता है और इसका नैदानिक ​​​​मूल्य है। गति की गति अधिक होती है: एक सेकंड में, फ्लैगेल्ला वाली एक कोशिका अपने शरीर की लंबाई से 20-50 गुना अधिक दूरी तय कर सकती है।

कशाभिका जीवाणु शरीर की सतह पर अकेले स्थित होते हैं - मोनोट्रिचियल फ्लैगेलेशन, कोशिका के एक सिरे पर एक गुच्छा - लोफ़ोट्रिचियल, कोशिका के दोनों सिरों पर एक बंडल में - उभयचर; वे कोशिका की संपूर्ण सतह पर स्थित हो सकते हैं - पेरिट्रिचियल फ्लैगेलेशन. प्रतिकूल जीवन स्थितियों में, कोशिका उम्र बढ़ने और यांत्रिक तनाव के साथ, गतिशीलता खो सकती है।

सम्बंधित जानकारी।

एक जीवाणु कोशिका, संरचना की स्पष्ट सादगी के बावजूद, एक बहुत ही जटिल जीव है, जिसमें सभी जीवित प्राणियों की विशेषता वाली प्रक्रियाएं होती हैं। जीवाणु कोशिका एक घनी झिल्ली से ढकी होती है, जिसमें एक कोशिका भित्ति, एक साइटोप्लाज्मिक झिल्ली और कुछ प्रजातियों में एक कैप्सूल होता है।

कोशिका भित्ति- जीवाणु कोशिका की संरचना के मुख्य तत्वों में से एक साइटोप्लाज्मिक झिल्ली के बाहर स्थित एक सतह परत है। दीवार सुरक्षात्मक और सहायक कार्य करती है, और कोशिका को एक स्थायी, विशिष्ट आकार (उदाहरण के लिए, रॉड या कोकस का आकार) भी देती है, क्योंकि इसमें एक निश्चित कठोरता (कठोरता) है, और कोशिका के बाहरी कंकाल का प्रतिनिधित्व करता है। जीवाणु कोशिका के अंदर, आसमाटिक दबाव बाहरी वातावरण की तुलना में कई गुना और कभी-कभी दसियों गुना अधिक होता है। इसलिए, यदि कोशिका दीवार जैसी घनी, कठोर संरचना द्वारा संरक्षित नहीं होती तो कोशिका जल्दी ही टूट जाती। दीवारों का मुख्य संरचनात्मक घटक, आज तक अध्ययन किए गए लगभग सभी जीवाणुओं में उनकी कठोर संरचना का आधार, म्यूरिन है। कुछ छड़ के आकार के जीवाणुओं की कोशिका भित्ति की सतह उभारों, कांटों या उभारों से ढकी होती है। क्रिश्चियन ग्राम द्वारा 1884 में पहली बार प्रस्तावित धुंधला विधि का उपयोग करके, बैक्टीरिया को दो समूहों में विभाजित किया जा सकता है: ग्राम-पॉजिटिव और ग्राम-नेगेटिव। कोशिका भित्ति बैक्टीरिया के ग्राम स्टेनिंग के लिए जिम्मेदार होती है। ग्राम द्वारा दाग लगाने की क्षमता या असमर्थता जीवाणु कोशिका दीवारों की रासायनिक संरचना में अंतर से जुड़ी है। कोशिका भित्ति पारगम्य है: इसके माध्यम से, पोषक तत्व कोशिका में स्वतंत्र रूप से प्रवेश करते हैं, और चयापचय उत्पाद पर्यावरण में बाहर निकल जाते हैं। उच्च आणविक भार वाले बड़े अणु खोल से नहीं गुजरते हैं।

साइटोप्लाज्म की बाहरी परत जीवाणु कोशिका की कोशिका भित्ति से बिल्कुल सटी होती है - कोशिकाद्रव्य की झिल्ली, आमतौर पर लिपिड की एक द्विपरत से बनी होती है, जिसकी प्रत्येक सतह प्रोटीन की एक मोनोमोलेक्युलर परत से ढकी होती है। झिल्ली कोशिका के लगभग 8-15% लिपिड बनाती है। झिल्ली की कुल मोटाई लगभग 9 एनएम है। साइटोप्लाज्मिक झिल्ली एक आसमाटिक बाधा की भूमिका निभाती है जो बैक्टीरिया कोशिका के अंदर और बाहर पदार्थों के परिवहन को नियंत्रित करती है।

कई जीवाणुओं की कोशिका भित्ति ऊपर श्लेष्मा पदार्थ की एक परत से घिरी होती है - कैप्सूल.कैप्सूल की मोटाई कोशिका के व्यास से कई गुना अधिक हो सकती है, और कभी-कभी यह इतनी पतली होती है कि इसे केवल एक इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप - एक माइक्रोकैप्सूल के माध्यम से देखा जा सकता है। कैप्सूल कोशिका का एक अनिवार्य हिस्सा नहीं है; यह उन स्थितियों के आधार पर बनता है जिनमें बैक्टीरिया खुद को पाते हैं। यह कोशिका के लिए एक सुरक्षा कवच के रूप में कार्य करता है और जल चयापचय में भाग लेता है, कोशिका को सूखने से बचाता है।

बैक्टीरिया में साइटोप्लाज्मिक झिल्ली के नीचे एक होता है इटोप्लाज्मा,केन्द्रक और कोशिका भित्ति को छोड़कर, कोशिका की संपूर्ण सामग्री का प्रतिनिधित्व करता है। बैक्टीरिया का साइटोप्लाज्म पानी, प्रोटीन, कार्बोहाइड्रेट, लिपिड, खनिज यौगिकों और अन्य पदार्थों से युक्त कोलाइड का एक फैला हुआ मिश्रण है। साइटोप्लाज्म (मैट्रिक्स) के तरल संरचनाहीन चरण में राइबोसोम, झिल्ली प्रणाली, प्लास्टिड और अन्य संरचनाएं, साथ ही आरक्षित पोषक तत्व होते हैं।

बैक्टीरिया में उच्च जीवों के समान कोई नाभिक नहीं होता है, लेकिन इसका एनालॉग "परमाणु समकक्ष" होता है - न्यूक्लियॉइड,जो परमाणु पदार्थ के संगठन का एक विकासात्मक रूप से अधिक आदिम रूप है। जीवाणु कोशिका का न्यूक्लियॉइड इसके मध्य भाग में स्थित होता है।

आराम कर रही जीवाणु कोशिका में आमतौर पर एक न्यूक्लियॉइड होता है; विभाजन-पूर्व चरण की कोशिकाओं में दो न्यूक्लियॉइड होते हैं; लघुगणकीय वृद्धि के चरण में - प्रजनन - चार या अधिक न्यूक्लियॉइड तक। न्यूक्लियॉइड के अलावा, जीवाणु कोशिका के साइटोप्लाज्म में सैकड़ों गुना छोटे डीएनए स्ट्रैंड हो सकते हैं - आनुवंशिकता के तथाकथित एक्स्ट्राक्रोमोसोमल कारक, जिन्हें कहा जाता है प्लाज्मिड.जैसा कि यह निकला, प्लास्मिड आवश्यक रूप से बैक्टीरिया में मौजूद नहीं होते हैं, लेकिन वे शरीर को अतिरिक्त गुण देते हैं जो इसके लिए फायदेमंद होते हैं, विशेष रूप से प्रजनन, दवा प्रतिरोध, रोगजनकता आदि से संबंधित।

कुछ जीवाणुओं की सतह पर उपांग संरचनाएँ होती हैं; उनमें से सबसे व्यापक हैं कशाभिका –जीवाणुओं की गति के अंग। बैक्टीरिया में एक, दो या अधिक फ्लैगेल्ला हो सकते हैं। उनका स्थान अलग-अलग है: कोशिका के एक सिरे पर, दो सिरे पर, पूरी सतह पर, आदि।

एक फ्लैगेलम वाले जीवाणु को कहा जाता है मोनोट्राइकोमा; कोशिका के एक सिरे पर कशाभिका के बंडल वाला एक जीवाणु - लोफोट्रीकोमा;दोनों सिरों पर - उभयचर;कोशिका की संपूर्ण सतह पर स्थित कशाभिका वाले जीवाणु को कहा जाता है पेरिट्रिचोम.विभिन्न प्रकार के जीवाणुओं में कशाभिका की संख्या अलग-अलग होती है और 100 तक पहुंच सकती है। कशाभिका की मोटाई 10 से 20 एनएम, लंबाई - 3 से 15 µm तक होती है, और एक ही जीवाणु कोशिका के लिए लंबाई अलग-अलग हो सकती है। संस्कृति की स्थिति और पर्यावरणीय कारक।

19वीं और 20वीं सदी की शुरुआत के जीवविज्ञानी सेलुलर संगठन के दृष्टिकोण से बैक्टीरिया को आदिम जीव मानते थे और उन्हें जीवन की चरम सीमा माना जाता था। आधिकारिक जर्मन वैज्ञानिक कोहन ने लिखा है कि बैक्टीरिया सभी जीवित रूपों में "सबसे छोटे" और "सरल" हैं, जो जीवन की सीमा रेखा बनाते हैं; इन रूपों से परे जीवन का अस्तित्व नहीं है।

हालाँकि, जैसे-जैसे विज्ञान विकसित हुआ, अधिक उन्नत सूक्ष्म उपकरण और नई अनुसंधान विधियाँ बनाई गईं। जीवाणु कोशिकाओं के अध्ययन में आधुनिक अनुसंधान विधियों के उपयोग - इलेक्ट्रोलाइट और चरण-कंट्रास्ट माइक्रोस्कोपी, विभेदित सेंट्रीफ्यूजेशन, आइसोटोप का उपयोग - ने व्यक्तिगत सेलुलर संरचनाओं की पहचान करना और उनकी जैविक भूमिका को स्पष्ट करना संभव बना दिया।

एक जीवाणु कोशिका में एक जटिल, कड़ाई से व्यवस्थित संरचना होती है। शारीरिक दृष्टि से, जीवाणु रूपात्मक रूप से विभेदित होता है। यह बुनियादी और अस्थायी संरचनाओं के बीच अंतर करता है। कोशिका के मुख्य घटकों में कोशिका भित्ति, साइटोप्लाज्मिक झिल्ली, राइबोसोम के साथ साइटोप्लाज्म, विभिन्न समावेशन और न्यूक्लियॉइड शामिल हैं। ये संरचनाएँ जीवाणु विकास के कुछ निश्चित चरणों में ही पाई जाती हैं।

कोशिका भित्ति एक मजबूत, लोचदार संरचना होती है जो साइटोप्लाज्मिक झिल्ली और कैप्सूल के बीच स्थित होती है, और गैर-कैप्सुलर जीवाणु प्रजातियों में यह कोशिका का बाहरी आवरण होती है। कोशिका भित्ति एक पतली, रंगहीन संरचना होती है, यह विशेष उपचार के बिना साधारण सूक्ष्मदर्शी में दिखाई नहीं देती। कोशिका भित्ति बैक्टीरिया को एक स्थायी आकार देती है और कोशिका के कंकाल का प्रतिनिधित्व करती है। इसे प्रकाश माइक्रोस्कोपी द्वारा केवल बैक्टीरिया के बड़े रूपों में ही देखा जा सकता है। उदाहरण के लिए, सल्फर जीवाणु बेगियाटोआ मिराबिलिस में दीवार स्पष्ट रूप से दिखाई देती है और इसमें डबल-सर्किट संरचना होती है। जीवाणु कोशिका दीवार को प्लास्मोलिसिस के दौरान माइक्रोस्कोप के अंधेरे क्षेत्र में देखा जा सकता है। माइकोप्लाज्मा और एल-फॉर्म बैक्टीरिया में कोशिका भित्ति नहीं होती है; अन्य सभी प्रोकैरियोट्स के लिए यह एक अनिवार्य संरचना है। कोशिका भित्ति बैक्टीरिया के शुष्क भार का औसतन 20% बनाती है; इसकी मोटाई 50 एनएम या अधिक तक पहुँच सकती है। कोशिका झिल्ली महत्वपूर्ण कार्य करती है: यह बैक्टीरिया को हानिकारक पर्यावरणीय कारकों, आसमाटिक सदमे से बचाती है, चयापचय में भाग लेती है और कोशिका विभाजन की प्रक्रिया में, सतह एंटीजन और फेज के लिए विशिष्ट रिसेप्टर्स रखती है, और मेटाबोलाइट्स का परिवहन करती है। जीवाणु खोल अर्ध-पारगम्य है, जो बाहरी वातावरण से कोशिका में पोषक तत्वों के चयनात्मक प्रवेश को सुनिश्चित करता है। कोशिका भित्ति के सहायक बहुलक को पेप्टिडोग्लाइकन कहा जाता है (समानार्थक शब्द: म्यूकोपेप्टाइड, म्यूरिन - लैटिन म्यूरस से - दीवार) एक नेटवर्क संरचना बनाता है जो सहसंयोजक रूप से टेकोइक एसिड (ग्रीक टेकोस - दीवार से) से बंधी होती है। कोशिका दीवार के अल्ट्राथिन खंडों का अध्ययन करते समय, यह पाया गया कि यह अंतर्निहित संरचनाओं से समान रूप से जुड़ा हुआ है, छिद्रों से व्याप्त है, जिसके कारण विभिन्न पदार्थ कोशिका में प्रवेश करते हैं और इसके विपरीत। प्राप्त फोटोग्राम से पता चला कि कोशिका भित्ति में समान इलेक्ट्रॉन-ऑप्टिकल घनत्व नहीं है, यानी इसमें परत है। दीवार जीवाणु को ढाँचा बनाती है; इसकी मोटाई और घनत्व माइक्रोबियल कोशिका की पूरी परिधि के साथ समान है। कोशिका भित्ति में कोशिका शुष्क पदार्थ का 5 से 50% भाग होता है।

प्रकाश सूक्ष्मदर्शी का उपयोग करके सूक्ष्मजीवों की शारीरिक रचना का अध्ययन करते समय, उन्हें दागने की आवश्यकता उत्पन्न हुई। इस आवश्यकता को एच. ग्राम ने महसूस किया, जिन्होंने 1884 में उनके नाम पर एक धुंधला विधि प्रस्तावित की और हमारे समय में बैक्टीरिया को अलग करने के लिए व्यापक रूप से उपयोग किया जाता था। ग्राम स्टेनिंग के संबंध में, सभी सूक्ष्मजीवों को दो समूहों में विभाजित किया गया है: ग्राम-पॉजिटिव (ग्राम-पॉजिटिव) और ग्राम-नेगेटिव (ग्राम-नेगेटिव)। विधि का सार यह है कि ग्राम-पॉजिटिव बैक्टीरिया जेंटियन वायलेट और आयोडीन के कॉम्प्लेक्स को मजबूती से बांधते हैं, जो इथेनॉल से फीका नहीं पड़ता है और नीले-बैंगनी शेष रहते हुए अतिरिक्त डाई फुकसिन को स्वीकार नहीं करता है। ग्राम-नेगेटिव बैक्टीरिया में, उल्लिखित कॉम्प्लेक्स को इथेनॉल के साथ बैक्टीरिया के शरीर से धोया जाता है और जब मैजेंटा के साथ इलाज किया जाता है, तो वे लाल (फुचिन रंग) हो जाते हैं।

प्रोकैरियोट्स के इस ग्राम धुंधलापन को उनकी कोशिका भित्ति की विशिष्ट रासायनिक संरचना और संरचना द्वारा समझाया गया है। ग्राम-पॉजिटिव बैक्टीरिया की कोशिका भित्ति विशाल, मोटी (20-100 एनएम) होती है, जो साइटोप्लाज्मिक झिल्ली से कसकर चिपकी होती है, इसकी अधिकांश रासायनिक संरचना पेप्टिडोग्लाइकन (40-90%) द्वारा दर्शायी जाती है, जो टेइकोइक एसिड से जुड़ी होती है। ग्राम-पॉजिटिव सूक्ष्मजीवों की दीवार में थोड़ी मात्रा में पॉलीसेकेराइड, लिपिड और प्रोटीन होते हैं। पेप्टिडोग्लाइकेन के संरचनात्मक माइक्रोफाइब्रिल्स कसकर, कॉम्पैक्ट रूप से क्रॉस-लिंक्ड होते हैं, इसमें छिद्र संकीर्ण होते हैं और इसलिए बैंगनी कॉम्प्लेक्स धोया नहीं जाता है, बैक्टीरिया नीले-बैंगनी रंग में रंगे होते हैं।

ग्राम-नकारात्मक सूक्ष्मजीवों की संरचना और संरचना कुछ विशेषताओं द्वारा विशेषता है। ग्राम-नेगेटिव बैक्टीरिया की कोशिका भित्ति ग्राम-पॉजिटिव बैक्टीरिया की तुलना में पतली होती है और 14-17 एनएम होती है। इसमें दो परतें होती हैं: बाहरी और आंतरिक। आंतरिक परत को पेप्टिडोग्लाइकन द्वारा दर्शाया जाता है, जो कोशिका को एक पतले (2 एनएम) निरंतर नेटवर्क के रूप में घेरता है। ग्राम-नेगेटिव बैक्टीरिया में पेप्टिडोग्लाइकन 1-10% होता है, इसके माइक्रोफाइब्रिल्स ग्राम-पॉजिटिव बैक्टीरिया की तुलना में कम मजबूती से जुड़े होते हैं, छिद्र चौड़े होते हैं और इसलिए जेंटियन वायलेट और आयोडीन का कॉम्प्लेक्स इथेनॉल के साथ दीवार से बाहर निकल जाता है, सूक्ष्मजीवों को लाल रंग में रंगा जाता है (एक अतिरिक्त डाई का रंग - फुकसिन)। बाहरी परत में फॉस्फोलिपिड, मोनोपॉलीसेकेराइड, लिपोप्रोटीन और प्रोटीन होते हैं। जानवरों के लिए विषैले ग्राम-नकारात्मक बैक्टीरिया की कोशिका दीवारों से लिपोपॉलीसेकेराइड (एलपीएस) को एंडोटॉक्सिन कहा जाता है। ग्राम-नेगेटिव बैक्टीरिया में टेकोइक एसिड नहीं पाया गया है। कोशिका भित्ति और साइटोप्लाज्मिक झिल्ली के बीच के अंतराल को पेरिप्लास्मिक स्पेस कहा जाता है, जिसमें एंजाइम होते हैं।

लाइसोजाइम, पेनिसिलिन और अन्य यौगिकों के प्रभाव में, कोशिका भित्ति का संश्लेषण बाधित हो जाता है और परिवर्तित आकार वाली कोशिकाएँ बनती हैं: प्रोटोप्लास्ट - बैक्टीरिया पूरी तरह से कोशिका भित्ति से रहित होते हैं और स्फेरोप्लास्ट - आंशिक रूप से नष्ट कोशिका भित्ति वाले बैक्टीरिया। प्रोटोप्लास्ट और स्फेरोप्लास्ट आकार में गोलाकार होते हैं और मूल कोशिकाओं से 3-10 गुना बड़े होते हैं। बढ़े हुए आसमाटिक दबाव की स्थितियों में, वे बढ़ सकते हैं और यहां तक ​​कि गुणा भी कर सकते हैं, लेकिन सामान्य परिस्थितियों में वे मर जाते हैं और मर जाते हैं। जब निरोधात्मक कारक हटा दिया जाता है, तो प्रोटोप्लास्ट और स्फेरोप्लास्ट अपने मूल रूप में वापस आ सकते हैं, कभी-कभी बैक्टीरिया के एल-रूप में परिवर्तित हो जाते हैं। 1935 में लिस्टर इंस्टीट्यूट में बैक्टीरिया के एल-रूपों को अलग किया गया था। वे बैक्टीरिया पर विभिन्न प्रकार के एल-ट्रांसफॉर्मिंग एजेंटों (एंटीबायोटिक्स, अमीनो एसिड, पराबैंगनी किरणें, एक्स-रे, आदि) की कार्रवाई के परिणामस्वरूप बनते हैं। ये ऐसे बैक्टीरिया हैं जो आंशिक रूप से या पूरी तरह से कोशिका भित्ति पेप्टिडोग्लाइकन को संश्लेषित करने की क्षमता खो चुके हैं। प्रोटोप्लास्ट और स्फेरोप्लास्ट की तुलना में, वे अधिक स्थिर होते हैं और उनमें प्रजनन करने की क्षमता होती है। कई संक्रामक रोगों के प्रेरक एजेंट एल-फॉर्म बना सकते हैं।

साइटोप्लाज्मिक झिल्ली (प्लास्मोलेम्मा) एक अर्ध-पारगम्य, तीन-परत मल्टीप्रोटीन कोशिका संरचना है जो कोशिका द्रव्य को कोशिका भित्ति से अलग करती है। यह कोशिका का एक आवश्यक घटक है, जो इसके शुष्क पदार्थ का 8-15% बनता है। जब साइटोप्लाज्मिक झिल्ली नष्ट हो जाती है, तो कोशिका मर जाती है। रासायनिक रूप से, झिल्ली एक प्रोटीन-लिपिड कॉम्प्लेक्स है जिसमें प्रोटीन (50-70%) और लिपिड (15-50%) होता है। साइटोप्लाज्मिक झिल्ली कोशिका के जीवन में महत्वपूर्ण कार्य करती है। यह कोशिका का आसमाटिक अवरोध है, चयापचय, कोशिका वृद्धि की प्रक्रियाओं में भाग लेता है, कार्बनिक और अकार्बनिक पदार्थों के अणुओं का चयनात्मक स्थानांतरण करता है, आदि। कोशिका वृद्धि के दौरान, साइटोप्लाज्मिक झिल्ली इनवेगिनेट्स - प्रोट्रूशियंस बनाती है, जिन्हें मेसोसोम कहा जाता है। मेसोसोम ग्राम-पॉजिटिव बैक्टीरिया में अच्छी तरह से व्यक्त होते हैं, ग्राम-नेगेटिव बैक्टीरिया में बदतर होते हैं, और रिकेट्सिया और माइकोप्लाज्मा में बहुत खराब होते हैं। जीवाणु न्यूक्लियॉइड से जुड़े मेसोसोम को न्यूक्लियोसोम कहा जाता है। वे माइक्रोबियल कोशिकाओं के कैरियोपिनेसिस और कैरियोकेनेसिस में भाग लेते हैं। मेसोसोम का महत्व पूरी तरह से स्पष्ट नहीं किया गया है। यह माना जाता है कि वे जीवाणु श्वसन की प्रक्रिया में सक्रिय भाग लेते हैं, इसलिए उनकी तुलना माइटोकॉन्ड्रिया से की जाती है। शायद मेसोसोम एक संरचनात्मक कार्य करते हैं और, कोशिका को अलग-अलग वर्गों में विभाजित करते हुए, चयापचय प्रक्रियाओं के क्रम में योगदान करते हैं।

कोशिका का साइटोप्लाज्म एक अर्ध-तरल द्रव्यमान है जो जीवाणु की मुख्य मात्रा पर कब्जा करता है, जिसमें 90% तक पानी होता है। इसमें साइटोसोल नामक एक सजातीय अंश होता है, जिसमें संरचनात्मक तत्व शामिल होते हैं - राइबोसोम, इंट्रासाइटोप्लाज्मिक झिल्ली, विभिन्न प्रकार के गठन, न्यूक्लियॉइड। इसके अलावा, साइटोप्लाज्म में घुलनशील आरएनए घटक, सब्सट्रेट पदार्थ, एंजाइम और चयापचय उत्पाद होते हैं।

साइटोप्लाज्म कोशिका का आंतरिक वातावरण बनाता है, जो सभी इंट्रासेल्युलर संरचनाओं को एकजुट करता है और एक दूसरे के साथ उनकी बातचीत सुनिश्चित करता है।

प्रोप्लाज्मोटिक कोशिका का सबसे महत्वपूर्ण संरचनात्मक घटक न्यूक्लियॉइड है, जो यूकेरियोट्स में नाभिक का एक एनालॉग है। यह कोशिका के मध्य क्षेत्र में साइटोप्लाज्म में स्वतंत्र रूप से स्थित होता है, और एक डबल-स्ट्रैंडेड डीएनए होता है जो एक रिंग में बंद होता है और एक गेंद की तरह कसकर पैक किया जाता है। यूकेरियोट्स के स्पष्ट रूप से परिभाषित नाभिक के विपरीत, न्यूक्लियॉइड में परमाणु झिल्ली, न्यूक्लियोली या बुनियादी प्रोटीन (हिस्टोन) नहीं होता है। इसके बावजूद, यह माना जाता है कि न्यूक्लियॉइड एक विभेदित संरचना है। कोशिका की कार्यात्मक अवस्था के आधार पर, न्यूक्लियॉइड अलग-अलग हो सकता है और इसमें अलग-अलग टुकड़े हो सकते हैं। इसकी विसंगति को कोशिका विभाजन और डीएनए अणु की प्रतिकृति द्वारा समझाया गया है। न्यूक्लियॉइड डीएनए जीवाणु कोशिका की आनुवंशिक जानकारी का वाहक है। प्रकाश माइक्रोस्कोपी के साथ, विशेष तरीकों (फ्यूलजेन, रोमानोस्की-गिम्सा) का उपयोग करके बैक्टीरिया को धुंधला करके न्यूक्लियॉइड का पता लगाया जा सकता है। न्यूक्लियॉइड के अलावा, कई प्रकार के प्रोकैरियोट्स - प्लास्मिड की कोशिकाओं में एक्स्ट्राक्रोमोसोमल आनुवंशिकता कारक पाए गए हैं, जो स्वायत्त प्रतिकृति में सक्षम डीएनए अणु हैं।

कोशिकांगों में राइबोसोम शामिल होते हैं - 15-20 एनएम के व्यास वाले गोलाकार राइबोन्यूक्लिक कण। एक प्रोकैरियोटिक कोशिका में 5 से 20 हजार तक राइबोसोम हो सकते हैं। राइबोसोम में छोटी और बड़ी उपइकाइयाँ होती हैं, जिनमें क्रमशः 30 और 50 एस के सेवरबर्ग अवसादन स्थिरांक होते हैं। मैसेंजर आरएनए का एक अणु आमतौर पर एक धागे में बंधे मोतियों की तरह कई राइबोसोम को जोड़ता है। राइबोसोम के ऐसे जुड़ाव को पॉलीसोम कहा जाता है। राइबोसोम में उच्च संश्लेषण गतिविधि होती है; वे माइक्रोबियल कोशिका के जीवन के लिए आवश्यक प्रोटीन का संश्लेषण करते हैं।

बैक्टीरिया के साइटोप्लाज्म में विभिन्न प्रकार के समावेशन की पहचान की गई है, जो ठोस, तरल और गैसीय हो सकते हैं। वे आरक्षित पोषक तत्व (पॉलीसेकेराइड, लिपिड, सल्फर जमा, आदि) और चयापचय उत्पाद हैं।

कैप्सूल एक श्लेष्मा संरचना है, जो 0.2 माइक्रोन से अधिक मोटी होती है, जो कोशिका भित्ति से जुड़ी होती है और पर्यावरण से स्पष्ट रूप से सीमांकित होती है। विशेष तरीकों (ओल्ट, मिखिन, बुर्री-गिन्स के अनुसार) का उपयोग करके बैक्टीरिया को धुंधला करने के मामले में प्रकाश माइक्रोस्कोपी द्वारा इसका पता लगाया जाता है। कई बैक्टीरिया एक माइक्रोकैप्सूल बनाते हैं - 0.2 माइक्रोन से कम का श्लेष्म गठन, जिसे केवल इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी या रासायनिक और इम्यूनोकेमिकल विधियों द्वारा पहचाना जाता है। कैप्सूल कोशिका की एक आवश्यक संरचना नहीं है; इसके नुकसान से जीवाणु की मृत्यु नहीं होती है। कैप्सूल से बलगम को अलग करना आवश्यक है - म्यूकोइड एक्सोपॉलीसेकेराइड। श्लेष्म पदार्थ कोशिका की सतह पर जमा होते हैं, जो अक्सर इसके व्यास से अधिक होते हैं और उनकी कोई स्पष्ट सीमा नहीं होती है।

प्रोकैरियोटिक कैप्सूल के पदार्थ में मुख्य रूप से होमो- या हेटरोपॉलीसेकेराइड होते हैं। कुछ बैक्टीरिया (उदाहरण के लिए, ल्यूकोनोस्टोक) में एक कैप्सूल में कई माइक्रोबियल कोशिकाएं बंद होती हैं। एक कैप्सूल में बंद बैक्टीरिया गुच्छों का निर्माण करते हैं जिन्हें ज़ोगल्स कहा जाता है।

कैप्सूल महत्वपूर्ण जैविक कार्य करता है। इसमें कैप्सुलर एंटीजन होते हैं जो बैक्टीरिया की विषाणुता, विशिष्टता और प्रतिरक्षात्मकता निर्धारित करते हैं। कैप्सूल माइक्रोबियल कोशिका को यांत्रिक तनाव, सूखने, फेज द्वारा संक्रमण, विषाक्त पदार्थों और फागोसाइटोसिस से बचाता है। रोगजनक सहित कुछ प्रकार के जीवाणुओं में, यह सब्सट्रेट से कोशिकाओं के जुड़ाव को बढ़ावा देता है।

कशाभिका जीवाणु संचलन के अंगक हैं। वे पतली, लंबी, धागे जैसी संरचनाएं हैं जिनमें प्रोटीन फ़्लैगेलिन (लैटिन फ़्लैगेलम से - फ़्लैगेलम) होता है। इस प्रोटीन में एंटीजन विशिष्टता होती है। फ्लैगेल्ला की लंबाई जीवाणु कोशिका की लंबाई से कई गुना अधिक होती है और 3-12 µm होती है, और मोटाई 12-20 एनएम होती है। फ्लैगेल्ला विशेष डिस्क द्वारा साइटोप्लाज्मिक झिल्ली और कोशिका भित्ति से जुड़े होते हैं। फ्लैगेल्ला का पता इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी या प्रकाश माइक्रोस्कोप का उपयोग करके लगाया जाता है, लेकिन विशेष तरीकों से तैयारी के प्रसंस्करण के बाद। फ्लैगेल्ला महत्वपूर्ण कोशिका संरचनाएं नहीं हैं। विभिन्न प्रकार के जीवाणुओं में फ्लैगेल्ला की संख्या भिन्न-भिन्न होती है (1 से 50 तक) और उनके स्थानीयकरण के स्थान भी भिन्न-भिन्न होते हैं, लेकिन प्रत्येक प्रजाति के लिए स्थिर होते हैं। फ्लैगेल्ला के स्थान के आधार पर, उन्हें प्रतिष्ठित किया जाता है: मोनोट्रिचस - एक ध्रुवीय रूप से स्थित फ्लैगेलम वाले बैक्टीरिया; एम्फीटिरिच - दो ध्रुवीय रूप से व्यवस्थित फ्लैगेल्ला वाले बैक्टीरिया, या प्रत्येक छोर पर फ्लैगेल्ला का एक बंडल; लोफोट्रिच - कोशिका के एक सिरे पर कशाभिका के बंडल वाले जीवाणु; पेरिट्रिच बैक्टीरिया होते हैं जिनमें कोशिका की पूरी परिधि के आसपास कई फ्लैगेल्ला स्थित होते हैं। बिना फ्लैगेल्ला वाले बैक्टीरिया को एट्रीचिया कहा जाता है। कशाभिका विशिष्ट रूप से तैरती हुई छड़ के आकार की और घुमावदार आकृतियाँ होती हैं और, एक अपवाद के रूप में, कोक्सी में पाई जाती हैं। मोनोट्रिच और लोफोट्रिच 50 माइक्रोन प्रति सेकंड की गति से चलते हैं। बैक्टीरिया आमतौर पर बेतरतीब ढंग से चलते हैं। पर्यावरणीय कारकों के प्रभाव में, बैक्टीरिया आंदोलन के निर्देशित रूपों - टैक्सियों में सक्षम हैं। टैक्सियाँ सकारात्मक और नकारात्मक हो सकती हैं। केमोटैक्सिस होते हैं - पर्यावरण में रसायनों की सांद्रता में अंतर के कारण, एयरोटैक्सिस - ऑक्सीजन, फोटोटैक्सिस - प्रकाश की तीव्रता, मैग्नेटोटैक्सिस - चुंबकीय क्षेत्र में नेविगेट करने के लिए सूक्ष्मजीवों की क्षमता द्वारा विशेषता।

पिली (विली) फ्लैगेल्ला से छोटी धागे जैसी संरचनाएं हैं। उनकी लंबाई 0.3 से 10 माइक्रोन, मोटाई 3-10 एनएम तक पहुंचती है। पिली साइटोप्लाज्मिक झिल्ली से उत्पन्न होती है और सूक्ष्मजीवों के गतिशील और गैर-गतिशील रूपों में पाई जाती है। इन्हें केवल इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी का उपयोग करके पहचाना जा सकता है। एक जीवाणु कोशिका की सतह पर 1-2 से लेकर कई दसियों, सैकड़ों और यहां तक ​​कि हजारों पिली भी हो सकती हैं। पिली प्रोटीन पाइलिन से बनी होती है और इसमें एंटीजेनिक गतिविधि होती है।

पिली के सामान्य और यौन प्रकार होते हैं। पूर्व आसंजन के लिए जिम्मेदार हैं, यानी, प्रभावित कोशिका से बैक्टीरिया का जुड़ाव, पोषण, पानी-नमक चयापचय, बैक्टीरिया का समूह में जमा होना, बाद वाले दाता से प्राप्तकर्ता तक वंशानुगत सामग्री (डीएनए) के स्थानांतरण के लिए जिम्मेदार हैं। बैक्टीरिया की एक ही प्रजाति में दोनों प्रकार की पिली हो सकती है।

बीजाणु (एंडोस्पोर) आराम करने वाली कोशिकाओं का एक विशेष रूप है, जो चयापचय के स्तर में तेज कमी और उच्च प्रतिरोध की विशेषता है। जीवाणुओं के अस्तित्व के लिए प्रतिकूल परिस्थितियों में बीजाणु बनते हैं। एक कोशिका के अंदर एक बीजाणु बनता है। पोषक तत्वों की कमी, पीएच परिवर्तन, सी, एन, पी की कमी, सूखापन, कोशिका के आसपास के वातावरण में चयापचय उत्पादों के संचय आदि के दौरान स्पोरुलेशन देखा जाता है। बीजाणुओं की विशेषता जीनोम दमन, उपचय, साइटोप्लाज्म में कम पानी की मात्रा, वृद्धि है। कैल्शियम धनायनों की सांद्रता, डिपिकोलिनिक एसिड की उपस्थिति।

प्रकाश सूक्ष्मदर्शी के दृश्य क्षेत्र में बीजाणु 0.8-1.5 माइक्रोन के आकार के साथ अंडाकार, अत्यधिक अपवर्तक प्रकाश संरचनाओं की तरह दिखते हैं। जिन जीवाणुओं में बीजाणु का आकार कोशिका के व्यास से अधिक नहीं होता है उन्हें बैसिली कहा जाता है, और जिनमें यह अधिक होता है उन्हें क्लॉस्ट्रिडिया कहा जाता है। कोशिका में बीजाणु केंद्रीय रूप से, अंत के करीब - सबटर्मिनल, जीवाणु के अंत में - टर्मिनल पर स्थित हो सकता है। बीजाणु की संरचना जटिल होती है, लेकिन विभिन्न प्रकार के जीवाणुओं में एक ही प्रकार की होती है। बीजाणु के मध्य भाग को स्पोरोप्लाज्म कहा जाता है, इसमें न्यूक्लिक एसिड, प्रोटीन और डिपिकोलिनिक एसिड होते हैं। स्पोरोप्लाज्म में न्यूक्लियॉइड, राइबोसोम और अस्पष्ट रूप से परिभाषित झिल्ली संरचनाएं होती हैं। स्पोरोप्लाज्म एक साइटोप्लाज्मिक झिल्ली द्वारा तैयार किया जाता है, उसके बाद एक अल्पविकसित पेप्टिडोग्लाइकन परत, फिर कॉर्टेक्स की एक विशाल परत, या अन्यथा, एक कॉर्टेक्स। वल्कुट की सतह पर एक बाहरी झिल्ली होती है। बीजाणु का बाहरी भाग एक बहुपरत आवरण से ढका होता है, जो बीजाणु के विशिष्ट तत्वों और कैल्शियम डिपिकोलिनेट के साथ मिलकर इसकी स्थिरता निर्धारित करता है। बीजाणुओं का मुख्य उद्देश्य प्रतिकूल पर्यावरणीय परिस्थितियों में जीवाणुओं को संरक्षित करना है। बीजाणु उच्च तापमान और रसायनों के प्रति प्रतिरोधी होते हैं, और दसियों या सैकड़ों वर्षों तक निष्क्रिय अवस्था में लंबे समय तक मौजूद रह सकते हैं।

वीडियो: हाउसप्लांट की पत्ती का कोशिका केंद्रक अंडरमाइक्रोस्कोप

बैक्टीरिया सूक्ष्म एककोशिकीय जीव हैं। जीवाणु कोशिका की संरचना में ऐसी विशेषताएं होती हैं जो जीवाणुओं को जीवित दुनिया के एक अलग साम्राज्य में अलग करने का कारण बनती हैं।

कोशिका की झिल्लियाँ

अधिकांश जीवाणुओं में तीन शैल होते हैं:

• कोशिका झिल्ली;
• कोशिका भित्ति;
• श्लेष्मा कैप्सूल.

कोशिका झिल्ली कोशिका की सामग्री - साइटोप्लाज्म - के सीधे संपर्क में होती है। यह पतला और मुलायम होता है.

कोशिका भित्ति एक सघन, मोटी झिल्ली होती है। इसका कार्य कोशिका की सुरक्षा और समर्थन करना है। कोशिका भित्ति और झिल्ली में छिद्र होते हैं जिनके माध्यम से आवश्यक पदार्थ कोशिका में प्रवेश करते हैं।

कई जीवाणुओं में एक श्लेष्म कैप्सूल होता है जो एक सुरक्षात्मक कार्य करता है और विभिन्न सतहों पर आसंजन सुनिश्चित करता है।

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यह श्लेष्म झिल्ली के लिए धन्यवाद है कि स्ट्रेप्टोकोकी (एक प्रकार का बैक्टीरिया) दांतों से चिपक जाता है और क्षय का कारण बनता है।

कोशिका द्रव्य

साइटोप्लाज्म कोशिका की आंतरिक सामग्री है। 75% जल होता है। साइटोप्लाज्म में समावेशन होते हैं - वसा और ग्लाइकोजन की बूंदें। वे कोशिका के आरक्षित पोषक तत्व हैं।

चावल। 1. जीवाणु कोशिका की संरचना का आरेख।

न्यूक्लियॉइड

न्यूक्लियॉइड का अर्थ है "नाभिक की तरह।" बैक्टीरिया में वास्तविक, या, जैसा कि वे भी कहते हैं, गठित केन्द्रक नहीं होता है। इसका मतलब यह है कि उनके पास कवक, पौधों और जानवरों की कोशिकाओं की तरह एक परमाणु आवरण और परमाणु स्थान नहीं है। डीएनए सीधे साइटोप्लाज्म में पाया जाता है।

डीएनए के कार्य:

• वंशानुगत जानकारी संग्रहीत करता है;
• किसी दिए गए प्रकार के बैक्टीरिया की विशेषता वाले प्रोटीन अणुओं के संश्लेषण को नियंत्रित करके इस जानकारी को लागू करता है।

सच्चे केन्द्रक की अनुपस्थिति जीवाणु कोशिका की सबसे महत्वपूर्ण विशेषता है।

organoids

पौधों और जानवरों की कोशिकाओं के विपरीत, बैक्टीरिया में झिल्लियों से निर्मित अंग नहीं होते हैं।

लेकिन कुछ स्थानों पर जीवाणु कोशिका झिल्ली साइटोप्लाज्म में प्रवेश करती है, जिससे मेसोसोम नामक सिलवटें बनती हैं। मेसोसोम कोशिका प्रजनन और ऊर्जा विनिमय में शामिल होता है और, जैसा कि यह था, झिल्ली अंगों को प्रतिस्थापित करता है।

बैक्टीरिया में मौजूद एकमात्र कोशिकांग राइबोसोम हैं। ये छोटे पिंड हैं जो साइटोप्लाज्म में स्थित होते हैं और प्रोटीन का संश्लेषण करते हैं।

कई जीवाणुओं में एक फ्लैगेलम होता है, जिसके साथ वे तरल वातावरण में चलते हैं।

जीवाणु कोशिका आकार

जीवाणु कोशिकाओं का आकार भिन्न होता है। गेंद के आकार के जीवाणुओं को कोक्सी कहा जाता है। अल्पविराम के रूप में - विब्रियोस। छड़ के आकार के जीवाणु बेसिली होते हैं। स्पिरिला एक लहरदार रेखा की तरह दिखता है।

चावल। 2. जीवाणु कोशिकाओं की आकृतियाँ।

बैक्टीरिया को केवल माइक्रोस्कोप के नीचे ही देखा जा सकता है। औसत कोशिका का आकार 1-10 माइक्रोन होता है। 100 माइक्रोन लंबाई तक के बैक्टीरिया पाए जाते हैं। (1 µm = 0.001 मिमी).

sporulation

जब प्रतिकूल परिस्थितियाँ उत्पन्न होती हैं, तो जीवाणु कोशिका सुप्त अवस्था में प्रवेश कर जाती है, जिसे बीजाणु कहा जाता है। स्पोरुलेशन के कारण हो सकते हैं:

• निम्न और उच्च तापमान;
• सूखा;
• पोषण की कमी;
• जीवन के लिए खतरा पैदा करने वाले पदार्थ.

संक्रमण तेजी से, 18-20 घंटों के भीतर होता है, और कोशिका सैकड़ों वर्षों तक बीजाणु की स्थिति में रह सकती है। जब सामान्य स्थिति बहाल हो जाती है, तो जीवाणु 4-5 घंटों के भीतर बीजाणु से अंकुरित हो जाता है और अपने सामान्य जीवन में लौट आता है।

चावल। 3. बीजाणु निर्माण की योजना।

प्रजनन

बैक्टीरिया विभाजन द्वारा प्रजनन करते हैं। किसी कोशिका के जन्म से लेकर उसके विभाजन तक की अवधि 20-30 मिनट होती है। इसलिए, बैक्टीरिया पृथ्वी पर व्यापक रूप से फैले हुए हैं।

हमने क्या सीखा?

हमने सीखा कि, सामान्य शब्दों में, जीवाणु कोशिकाएं पौधे और पशु कोशिकाओं के समान होती हैं, उनमें एक झिल्ली, साइटोप्लाज्म और डीएनए होता है। जीवाणु कोशिकाओं के बीच मुख्य अंतर गठित केन्द्रक की अनुपस्थिति है। इसलिए, बैक्टीरिया को प्रीन्यूक्लियर जीव (प्रोकैरियोट्स) कहा जाता है।

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