Определение на бактериалната структура

Вивиана Виламил Рамирес
Lic. по биология и химия. магистър в биотехнологичните процеси

В биологията изхождаме от идеята, че формата произлиза от функцията, така че структурите на организмите реагират на еволюционен модел, където най-добре изпълняват функция определен. Ярък пример за това са бактериите, поради което имат различна морфология. Бактериите представят следните структури: цитоплазмена мембрана, клетъчна стена, повърхностни слоеве, косми, фимбрини, клетъчни включвания, газови везикули, ендоспори и флагели.

Бактерията с яйцевидна форма се нарича кок, а когато формата й е цилиндрична се нарича бацил. Между тези две групи има вариации като спирила, които са спираловидни бацили. Други клетки остават групирани след клетъчното делене и образуват групи от дълги вериги, като напр стрептокок или групи под формата на гроздове като напр Стафилококи.

Размерът на прокариотите варира между 0,2 µm и 700 µm и има обратна връзка със скоростта на техния метаболизъм, тъй като в много големи клетки Процесите на транспортиране на хранителни вещества могат да бъдат неефективни и да квалифицират микроорганизма като неконкурентоспособен в сравнение с тези, които имат размер незначителен. В допълнение към това, малките клетки имат по-голяма повърхност, което благоприятства по-голям обмен на хранителни вещества със средата и по-висока скорост на растеж.

Цитоплазмена мембрана

Цитоплазмената мембрана е структура, която обгражда клетката и която функционира като бариера от външната среда и защитава съдържанието на цитоплазмата. Друга негова функция е обмяната на хранителни вещества и отделянето на клетъчни отпадъчни продукти, поради което представлява селективна пропускливост. Цитоплазмената мембрана се образува от двоен слой фосфолипиди (фосфолипиден двуслой), където Фосфолипидите или мастните киселини имат хидрофобни характеристики, а глицерол-фосфатът има хидрофобни характеристики. хидрофилен.

Хидрофилните краища взаимодействат с външната среда и цитоплазмата, докато фосфолипидите създават хидрофобна среда вътре в мембраната. Стабилността на споменатата мембрана се генерира от йонни връзки и водородни връзки. Прикрепена към това, мембраната има различни видове свързани протеини; периплазмените, които са в контакт с външната среда, позволяват свързването с различни субстрати или транспортирането на вещества до клетката, други са интегрални протеини, които са напълно свързани с мембраната, ензими, които катализират биоенергийни реакции, транспортни протеини мембрана; които позволяват три транспортни системи: прост транспорт, групово преместване и ABC транспорт. В първия се изисква само наличието на протеин, във втория; необходима е група протеини, които помагат при транспортирането и транспортираната молекула се фосфорилира и в третия се свързва с три протеина; един, който се свързва със субстрата, друг, който транспортира молекулата, и трети, който генерира енергия за транспорта.

Енергията на клетката се произвежда в цитоплазмената мембрана, тъй като мембраната може да представи енергийно зареден чрез разделянето на H+ и OH- йони, така че може да доставя различни клетъчни функции, които изискват енергия. Важно е да се спомене, че мембраната има и функцията да отделя протеини, тъй като много от тях хидролизират различни субстрати, за да получат глюкоза.

Клетъчна стена

Клетъчната стена е друга бактериална структура, която има за цел да предотврати клетъчния лизис чрез вътрешно клетъчно налягане, насърчаване на формата и твърдостта. Клетъчните стени на бактериите са направени от пептидогликан, полизахарид, свързан с малка група аминокиселини. Тази структура определя дали бактерията е грам положителна или грам отрицателна, тъй като при грам положителните бактерии пептидогликанът представлява 90% от клетъчната стена, а в грам-отрицателните клетки представлява само 10%, допълнен от слой липополизахарид, това липополизахаридният слой може да съдържа ендотоксини, които причиняват заболявания на животните, като патогенни бактерии на полове Салмонела, шигела и Ешерихия които причиняват токсични чревни симптоми, поради своята мембрана. Грам-отрицателните бактерии също имат протеини, наречени порини в клетъчната си стена, които функционират като канали за транспортиране на хидрофилни вещества. Някои прокариотни клетки могат да живеят без клетъчна стена и се наричат ​​протопласти.

Други определящи структури

Повърхностни слоеве, косми и фибрини Те са структури, които се образуват от секрецията на различни вискозни вещества. Капсулите и мукозните слоеве не са част от клетъчната стена, но тяхната функция е фиксирането на клетките към твърди повърхности, образуване на биофилм, генериране на защита чрез капсулите в патогенните бактерии, така че да не бъдат фагоцитирани от клетките на системата имунен. Фимбрините и космите са структури, образувани от протеини и също имат различни функции като; фиксация, приемане и мобилност.

Бактериите често имат клетъчни включвания които функционират като резерв за енергия или съхранение, сред тях можете да намерите поли-β-хидроксимаслена киселина (PHB), гликоген, полифосфат, магнитозоми.

The газови везикули Те присъстват в планктонните бактерии, където тези структури имат функцията да осигуряват плаваемост на микроорганизмите и да им позволяват да бъдат окачени на различни дълбочини. е благоприятна стратегия за фототрофните бактерии, тъй като когато плават, те могат да бъдат разположени под стратегически ъгъл, така че светлината да достигне до тях и да извърши процеса на фотосинтеза. Всяка везикула е съставена от два различни протеина.

The ендоспори Те са структури, които се раждат чрез процес, наречен спорулация, и са механизъм за оцеляване. тъй като те са устойчиви на топлина, химически вещества, изсушаване, ограничение на хранителните вещества и др други.

The бактериални флагели Те са дълги и тънки структури, които са прикрепени към клетката в единия край със спираловидна форма. Тази структура позволява въртеливото движение на клетката с помощта на енергия от протонната движеща сила. Образуването на флагела се определя от серия от гени, свързани с движението на микроорганизма и може да се движи със скорости, по-големи от 60 пъти дължината на флагела. клетка в секунда, като по този начин надвишава скоростта на движение на гепарда, тъй като той може да се движи 25 пъти по-бързо от дължината на неговия размер на второ.