Bakterijų struktūros apibrėžimas

Viviana Villamil Ramirez
Lic. biologijoje ir chemijoje. M.Sc. biotechnologiniuose procesuose

Biologijoje mes pradedame nuo idėjos, kad forma yra kilusi iš funkcijos, taigi, struktūros organizmai reaguoja į evoliucinį modelį, kur jie geriausiai atlieka funkciją Atkaklus. Bakterijos yra aiškus to pavyzdys, todėl jos turi skirtingą morfologiją. Bakterijos turi šias struktūras: citoplazminę membraną, ląstelės sienelę, paviršinius sluoksnius, plaukus, fimbrinus, ląstelių inkliuzus, dujų pūsleles, endosporas ir žvynelius.

Kiaušinio formos bakterija vadinama coccus, o kai jos forma yra cilindrinė, ji vadinama bacila. Tarp šių dviejų grupių yra tokių variantų kaip spirilė, kurios yra spiralės formos bacilos. Kitos ląstelės lieka susikaupusios po ląstelių dalijimosi ir sudaro ilgų grandinių gumulėlius, pvz streptokokas arba grupes vynuogių grupių pavidalu, pvz., stafilokokas.

Prokariotų dydis svyruoja nuo 0,2 µm iki 700 µm ir turi atvirkštinį ryšį su jų metabolizmo greičiu, nes labai didelėse ląstelėse Maistinių medžiagų transportavimo procesai gali būti neveiksmingi ir mikroorganizmai gali būti nekonkurencingi, palyginti su tais, kurių dydis nepilnametis. Be to, mažos ląstelės turi didesnį paviršiaus plotą, o tai skatina didesnį maistinių medžiagų mainus su terpe ir didesnį augimo greitį.

Citoplazminė membrana

Citoplazminė membrana yra ląstelę supanti struktūra, kuri veikia kaip barjeras nuo išorinės aplinkos ir apsaugo citoplazmos turinį. Kita jo funkcija yra keitimasis maistinėmis medžiagomis ir ląstelių atliekų produktų pašalinimas, todėl jis suteikia selektyvus pralaidumas. Citoplazminę membraną sudaro dvigubas fosfolipidų sluoksnis (dvisluoksnis fosfolipidų sluoksnis), kuriame Fosfolipidai arba riebalų rūgštys turi hidrofobines savybes, o glicerolio fosfatas – hidrofobines. hidrofilinis.

Hidrofiliniai galai sąveikauja su išorine aplinka ir citoplazma, o fosfolipidai sukuria hidrofobinę aplinką membranos viduje. Minėtos membranos stabilumas susidaro iš joninių ryšių ir vandenilio jungčių. Prie to pritvirtinta membrana turi įvairių tipų susijusių baltymų; periplazminiai, kurie liečiasi su išorine aplinka, leidžia susijungti su skirtingais substratais arba pernešti medžiagas į ląstelę, kiti yra integralūs baltymai, visiškai susieti su membrana, fermentai, katalizuojantys bioenergetinės reakcijos, transportuojantys baltymai membrana; kurios leidžia tris transporto sistemas: paprastą transportą, grupinį perkėlimą ir ABC transportą. Pirmajame reikalingas tik baltymo buvimas, antrajame; reikalinga baltymų grupė, kuri padeda transportuoti, o pernešama molekulė yra fosforilinama, o trečioje prisijungia prie trijų baltymų; vienas, kuris jungiasi prie substrato, kitas perneša molekulę, o trečias generuoja energiją transportavimui.

Ląstelės energija gaminama citoplazminėje membranoje, nes membrana gali veikti energetiškai įkraunamas atskiriant H+ ir OH- jonus, todėl gali aprūpinti įvairias ląstelių funkcijas, kurioms reikia energijos. Svarbu paminėti, kad membrana atlieka ir baltymų išskyrimo funkciją, nes daugelis jų hidrolizuoja skirtingus substratus, kad gautų gliukozę.

Ląstelės sienelė

Ląstelės sienelė yra dar viena bakterijų struktūra, kurios tikslas yra užkirsti kelią ląstelių lizei dėl vidinio ląstelės slėgio, skatinti formą ir standumą. Bakterijų ląstelių sienelės sudarytos iš peptidoglikano – polisacharido, susieto su nedidele aminorūgščių grupe. Ši struktūra lemia, ar bakterija yra gramteigiama ar gramneigiama, nes gramteigiamose bakterijose peptidoglikanas yra 90% ląstelės sienelės, o gramneigiamose ląstelėse ji sudaro tik 10%, papildyta lipopolisacharido sluoksniu. Lipopolisacharidų sluoksnyje gali būti endotoksinų, sukeliančių gyvūnų ligas, tokias kaip patogeninės bakterijos lyčių Salmonella, šigella ir Escherichia kurie dėl savo membranos sukelia toksiškus žarnyno simptomus. Gramneigiamų bakterijų ląstelės sienelėje taip pat yra baltymų, vadinamų porinais, kurie veikia kaip hidrofilinių medžiagų transportavimo kanalai. Kai kurios prokariotinės ląstelės gali gyventi be ląstelės sienelės ir yra vadinamos protoplastais.

Kitos lemiančios struktūros

Paviršiniai sluoksniai, plaukeliai ir fimbrinai Tai dariniai, susidarantys iš skirtingų klampių medžiagų sekrecijos. Kapsulės ir gleivinės sluoksniai nėra ląstelės sienelės dalis, tačiau jų funkcija yra ląstelių fiksavimas prie kietų paviršių, bioplėvelės susidarymas, sukuria apsaugą patogeninėse bakterijose esančiomis kapsulėmis, kad sistemos ląstelės jų nefagocituotų imuninis. Fimbrinai ir plaukai yra baltymų suformuotos struktūros, kurios taip pat atlieka įvairias funkcijas, pvz. fiksacija, priėmimas ir mobilumas.

Bakterijos dažnai turi ląstelių inkliuzai kurie veikia kaip energijos ar kaupimo rezervas, tarp jų galima rasti poli-β-hidroksisviesto rūgšties (PHB), glikogeno, polifosfato, magnetosomų.

The dujų pūslelės Jų yra planktoninėse bakterijose, kur šios struktūros atlieka mikroorganizmo plūdrumo funkciją ir leidžia jiems pakibti skirtinguose gyliuose. yra palanki strategija fototrofinėms bakterijoms, nes plūduriuojant jos gali būti išdėstytos strateginiu kampu, kad šviesa pasiektų jas ir atliktų fotosintezė. Kiekviena pūslelė susideda iš dviejų skirtingų baltymų.

The endosporų Tai struktūros, kurios gimsta vykstant procesui, vadinamam sporuliacija, ir yra išgyvenimo mechanizmas. nes jie yra atsparūs karščiui, cheminėms medžiagoms, išdžiūvimui, maistinių medžiagų ribojimui ir kt kiti.

The bakterinės žvyneliai Tai ilgos ir plonos struktūros, viename gale pritvirtintos prie ląstelės sraigtinės formos. Ši struktūra leidžia ląstelei sukasi judėti naudojant protonų varomosios jėgos energiją. Žulyklo susidarymą lemia eilė genų, susijusių su mikroorganizmo judėjimu ir gali judėti greičiu, didesniu nei 60 kartų didesniu už žvynelio ilgį. ląstele per sekundę, taip viršydamas gepardo judėjimo greitį, nes jis gali judėti 25 kartus greičiau nei jo ilgis per antra.