A bakteriális szerkezet meghatározása

Viviana Villamil Ramirez
Lic. biológiában és kémiában. okl. a Biotechnológiai folyamatokban

A biológiában abból az elgondolásból indulunk ki, hogy a forma a funkcióból származik, tehát a struktúrák az organizmusok egy evolúciós mintára reagálnak, ahol a legjobban teljesítenek funkciót eltökélt. A baktériumok ennek egyértelmű példái, ezért eltérő morfológiájúak. A baktériumok a következő struktúrákat mutatják be: citoplazma membrán, sejtfal, felületi rétegek, szőrszálak, fimbrinek, sejtzárványok, gázvezikulák, endospórák és flagellák.

A tojásdad alakú baktériumot coccusnak nevezik, és ha alakja hengeres, akkor hívják bacilus. E két csoport között vannak olyan változatok, mint a spirilla, amelyek spirál alakú bacilusok. Más sejtek a sejtosztódás után csoportosulva maradnak, és hosszú láncokból álló csomókat alkotnak, mint pl streptococcus vagy szőlőfürt formájában kialakuló csoportosulások, mint pl staphylococcus.

A prokarióták mérete 0,2 µm és 700 µm között változik, és fordított arányban áll az anyagcseréjük sebességével, mivel nagyon nagy sejtekben a A tápanyag-transzport folyamatok nem hatékonyak, és a mikroorganizmust versenyképtelennek minősíthetik azokhoz képest, amelyeknek mérete van. kiskorú. Emellett a kisméretű sejtek nagyobb felülettel rendelkeznek, ami elősegíti a tápközeggel való nagyobb tápanyagcserét és a nagyobb növekedési sebességet.

Citoplazma membrán

A citoplazma membrán a sejtet körülvevő szerkezet, amely gátként működik a külső környezettel szemben, és védi a citoplazma tartalmát. Másik funkciója a tápanyagcsere és a sejt salakanyagok kiürítése, ezért jelent szelektív permeabilitás. A citoplazma membránt foszfolipidek kettős rétege (foszfolipid kettős réteg) alkotja, ahol a A foszfolipidek vagy zsírsavak hidrofób tulajdonságokkal rendelkeznek, a glicerin-foszfát pedig hidrofób tulajdonságokkal rendelkezik. hidrofil.

A hidrofil végek kölcsönhatásba lépnek a külső környezettel és a citoplazmával, míg a foszfolipidek hidrofób környezetet hoznak létre a membránon belül. Az említett membrán stabilitását ionos kötések és hidrogénkötések biztosítják. Ehhez kapcsolódóan a membrán különböző típusú kapcsolódó fehérjékkel rendelkezik; a külső környezettel érintkező periplazmikusok lehetővé teszik a különböző szubsztrátokhoz való egyesülést vagy az anyagok sejtbe történő szállítását, mások integrált fehérjék, amelyek teljes mértékben kapcsolódnak a membránhoz, enzimek, amelyek katalizálják a bioenergetikai reakciókat, transzportfehérjék membrán; amelyek három szállítási rendszert tesznek lehetővé: egyszerű szállítás, csoportos transzlokáció és ABC szállítás. Az elsőben csak egy fehérje jelenléte szükséges, a másodikban; szükséges a transzportban segítő fehérjék csoportja, és a szállított molekula foszforilálódik, a harmadikban pedig három fehérjéhez kötődik; az egyik a szubsztráthoz kötődik, a másik a molekulát szállítja, a harmadik pedig energiát termel a szállításhoz.

A sejt energiája a citoplazmatikus membránban termelődik, mivel a membrán energetikailag tud jelen lenni H+ és OH- ionok szétválásával töltődik fel, így különböző, energiát igénylő sejtfunkciókat tud ellátni. Fontos megemlíteni, hogy a membránnak fehérjekiválasztó funkciója is van, mivel sok közülük különböző szubsztrátokat hidrolizál, hogy glükózt nyerjen.

Sejtfal

A sejtfal egy másik bakteriális struktúra, amelynek célja, hogy megakadályozza a sejt lízisét a belső sejtnyomás hatására, elősegíti az alakot és a merevséget. A baktériumok sejtfala peptidoglikánból, egy kis aminosavcsoporthoz kapcsolódó poliszacharidból áll. Ez a szerkezet határozza meg, hogy a baktérium Gram-pozitív vagy Gram-negatív, mivel a Gram-pozitív baktériumokban a peptidoglikán a a sejtfal 90%-át, a gram-negatív sejtekben pedig csak 10%-át képviseli, lipopoliszacharid réteggel kiegészítve. A lipopoliszacharid réteg olyan endotoxinokat tartalmazhat, amelyek betegségeket okoznak az állatoknak, mint például a patogén baktériumok nemek Salmonella, shigella és Escherichia amelyek a membránja miatt toxikus béltüneteket okoznak. A Gram-negatív baktériumok sejtfalában porinnak nevezett fehérjék is találhatók, amelyek a hidrofil anyagok szállításának csatornáiként működnek. Egyes prokarióta sejtek sejtfal nélkül is élhetnek, ezeket protoplasztoknak nevezik.

Egyéb meghatározó struktúrák

Felületi rétegek, szőrszálak és fimbrinok Olyan szerkezetek, amelyek különböző viszkózus anyagok váladékából képződnek. A kapszulák és a nyálkahártyák nem részei a sejtfalnak, hanem funkciójuk a sejtek szilárd felületekhez való rögzítése, biofilm képződés, védelmet hoznak létre a kórokozó baktériumokban lévő kapszulák révén, hogy a rendszer sejtjei ne fagocitózzák őket immunis. A fimbrinok és szőrszálak fehérjék által alkotott struktúrák, és különböző funkciókat is ellátnak, mint pl. rögzítés, vétel és mobilitás.

A baktériumoknak gyakran van sejtzárványok energia- vagy tároló tartalékként funkcionálnak, ezek között megtalálhatók a poli-β-hidroxivajsav (PHB), glikogén, polifoszfát, magnetoszómák.

A gázhólyagok Jelen vannak a planktonbaktériumokban, ahol ezeknek a struktúráknak az a funkciója, hogy felhajtóerőt biztosítsanak a mikroorganizmusnak, és lehetővé tegyék a különböző mélységekben való felfüggesztést. kedvező stratégia a fototróf baktériumok számára, mivel lebegve stratégiai szögben helyezkedhetnek el úgy, hogy a fény elérje őket, és végrehajtsa a fotoszintézis. Mindegyik vezikula két különböző fehérjéből áll.

A endospórák Ezek olyan struktúrák, amelyek a sporulációnak nevezett folyamat során születnek, és túlélési mechanizmust jelentenek. mivel ellenállnak a hőnek, a vegyi anyagoknak, a kiszáradásnak, a tápanyag-korlátozásnak, többek között mások.

A bakteriális flagella Ezek hosszú és vékony szerkezetek, amelyek az egyik végén spirális alakkal csatlakoznak a sejthez. Ez a szerkezet lehetővé teszi a sejt forgó mozgását a proton mozgatóerőből származó energia segítségével. A flagellum kialakulását a mikroorganizmus mozgásához kapcsolódó gének sorozata adja, és a flagellum hosszának 60-szorosát meghaladó sebességgel mozoghat. cella per másodperc, így meghaladja a gepárd mozgási sebességét, mivel 25-ször gyorsabban tud mozogni, mint a mérete per második.