Definition der Bakterienstruktur

Viviana Villamil Ramirez
Lizenz. in Biologie und Chemie. M.Sc. in biotechnologischen Prozessen

In der Biologie gehen wir von der Idee aus, dass sich die Form aus der Funktion, also den Strukturen von, ableitet Organismen reagieren auf ein evolutionäres Muster, bei dem sie eine Funktion am besten erfüllen bestimmt. Ein klares Beispiel hierfür sind Bakterien, weshalb sie unterschiedliche Morphologien aufweisen. Bakterien weisen die folgenden Strukturen auf: Zytoplasmamembran, Zellwand, oberflächliche Schichten, Haare, Fimbrine, Zelleinschlüsse, Gasvesikel, Endosporen und Flagellen.

Ein eiförmiges Bakterium wird Kokken genannt, und wenn seine Form zylindrisch ist, nennt man es Kokken Bazillus. Zwischen diesen beiden Gruppen gibt es Variationen wie Spirilla, bei denen es sich um spiralförmige Bazillen handelt. Andere Zellen bleiben nach der Zellteilung gebündelt und bilden Klumpen aus langen Ketten wie z Streptokokken oder Gruppierungen in Form von Weintrauben wie z Staphylokokken.

Die Größe von Prokaryoten variiert zwischen 0,2 µm und 700 µm und steht in einem umgekehrten Verhältnis zur Geschwindigkeit ihres Stoffwechsels, da in sehr großen Zellen die Nährstofftransportprozesse können ineffizient sein und den Mikroorganismus im Vergleich zu solchen, die eine Größe haben, als nicht konkurrenzfähig einstufen unerheblich. Darüber hinaus verfügen die kleinen Zellen über eine größere Oberfläche, was einen stärkeren Nährstoffaustausch mit dem Medium und eine höhere Wachstumsrate begünstigt.

Zytoplasmatische Membran

Die Zytoplasmamembran ist eine Struktur, die die Zelle umgibt und als Barriere gegenüber der äußeren Umgebung fungiert und den Inhalt des Zytoplasmas schützt. Eine weitere seiner Funktionen ist der Austausch von Nährstoffen und die Ausscheidung zellulärer Abfallprodukte, weshalb es eine Rolle spielt gezielte Durchlässigkeit. Die Zytoplasmamembran wird durch eine Doppelschicht aus Phospholipiden (Phospholipid-Doppelschicht) gebildet, in der die Phospholipide oder Fettsäuren haben hydrophobe Eigenschaften und Glycerinphosphat hat hydrophobe Eigenschaften. hydrophil.

Die hydrophilen Enden interagieren mit der äußeren Umgebung und dem Zytoplasma, während die Phospholipide eine hydrophobe Umgebung innerhalb der Membran schaffen. Die Stabilität dieser Membran wird durch Ionenbindungen und Wasserstoffbrückenbindungen erzeugt. Daran befestigt sind mit der Membran verschiedene Arten von Proteinen verbunden; Die periplasmatischen, die mit der äußeren Umgebung in Kontakt stehen, ermöglichen die Verbindung mit verschiedenen Substraten oder den Transport von Substanzen zur Zelle, andere wiederum integrale Proteine, die vollständig mit der Membran verbunden sind, Enzyme, die bioenergetische Reaktionen katalysieren, Transportproteine Membran; die drei Transportsysteme ermöglichen: einfacher Transport, Gruppenumzug und ABC-Transport. Im ersten Fall ist nur die Anwesenheit eines Proteins erforderlich, im zweiten Fall; Es wird eine Gruppe von Proteinen benötigt, die beim Transport helfen. Das transportierte Molekül wird phosphoryliert und im dritten Fall bindet es an drei Proteine. Eines bindet an das Substrat, ein anderes transportiert das Molekül und ein drittes erzeugt Energie für den Transport.

Die Energie der Zelle wird in der Zytoplasmamembran erzeugt, da die Membran energetisch wirken kann Durch die Trennung von H+- und OH--Ionen wird es aufgeladen, sodass es verschiedene zelluläre Funktionen erfüllen kann, die Energie benötigen. Es ist wichtig zu erwähnen, dass die Membran auch die Funktion hat, Proteine ​​auszuscheiden, da viele von ihnen verschiedene Substrate hydrolysieren, um Glukose zu gewinnen.

Zellwand

Die Zellwand ist eine weitere bakterielle Struktur, deren Ziel es ist, die Zelllyse durch inneren Zelldruck zu verhindern und Form und Festigkeit zu fördern. Die Zellwände von Bakterien bestehen aus Peptidoglycan, einem Polysaccharid, das an eine kleine Gruppe von Aminosäuren gebunden ist. Diese Struktur bestimmt, ob das Bakterium grampositiv oder gramnegativ ist, da in grampositiven Bakterien Peptidoglycan das darstellt 90 % der Zellwand und bei gramnegativen Zellen macht es nur 10 % aus, ergänzt durch eine Schicht aus Lipopolysacchariden Die Lipopolysaccharidschicht kann Endotoxine enthalten, die bei Tieren Krankheiten wie pathogene Bakterien hervorrufen Geschlechter Salmonellen, Shigella Und Escherichia die aufgrund ihrer Membran toxische Darmsymptome hervorrufen. Gramnegative Bakterien verfügen außerdem über Proteine, sogenannte Porine, in ihrer Zellwand, die als Kanäle für den Transport hydrophiler Substanzen fungieren. Einige prokaryontische Zellen können ohne Zellwand leben und werden Protoplasten genannt.

Andere bestimmende Strukturen

Oberflächliche Schichten, Haare und Fimbrine Dabei handelt es sich um Gebilde, die aus der Sekretion verschiedener viskoser Substanzen entstehen. Die Kapseln und Schleimschichten sind kein Teil der Zellwand, ihre Funktion besteht jedoch in der Fixierung der Zellen an festen Oberflächen, Biofilmbildung, erzeugen durch die Kapseln in den pathogenen Bakterien einen Schutz, um nicht von den Zellen des Systems phagozytiert zu werden immun. Fimbrine und Haare sind von Proteinen gebildete Strukturen und haben auch unterschiedliche Funktionen, wie z. Fixierung, Rezeption und Mobilität.

Bakterien haben oft Zelleinschlüsse die als Energie- oder Speicherreserve fungieren, darunter Poly-β-hydroxybuttersäure (PHB), Glykogen, Polyphosphat, Magnetosomen.

Der Gasvesikel Sie kommen in Planktonbakterien vor, wo diese Strukturen die Funktion haben, dem Mikroorganismus Auftrieb zu verleihen und ihm zu ermöglichen, in unterschiedlichen Tiefen zu schweben. Dies ist eine günstige Strategie für phototrophe Bakterien, da sie beim Schwimmen in einem strategischen Winkel positioniert werden können, sodass Licht sie erreicht und den Prozess ausführt Photosynthese. Jedes Vesikel besteht aus zwei verschiedenen Proteinen.

Der Endosporen Es handelt sich um Strukturen, die durch einen Prozess namens Sporulation entstehen und einen Überlebensmechanismus darstellen. da sie unter anderem beständig gegen Hitze, chemische Substanzen, Austrocknung und Nährstoffmangel sind Andere.

Der bakterielle Flagellen Es handelt sich um lange und dünne Strukturen, die an einem Ende spiralförmig an der Zelle befestigt sind. Diese Struktur ermöglicht die Rotationsbewegung der Zelle mit Hilfe der Energie der Protonenantriebskraft. Die Bildung des Flagellums erfolgt durch eine Reihe von Genen, die mit der Bewegung des Mikroorganismus verbunden sind und sich mit Geschwindigkeiten von mehr als dem 60-fachen der Länge des Flagellums bewegen können. Zelle pro Sekunde und übersteigt damit die Bewegungsgeschwindigkeit des Geparden, da er sich 25-mal schneller bewegen kann als die Länge seiner Größe pro Sekunde zweite.