Definícia bakteriálnej štruktúry

Viviana Villamil Ramirez
Lic. v odbore biológia a chémia. Mgr. v biotechnologických procesoch

V biológii vychádzame z myšlienky, že forma je odvodená od funkcie, teda štruktúr z organizmy reagujú na evolučný vzorec, kde najlepšie plnia nejakú funkciu určený. Baktérie sú toho jasným príkladom, a preto majú rôzne morfológie. Baktérie predstavujú nasledujúce štruktúry: Cytoplazmatická membrána, bunková stena, povrchové vrstvy, chĺpky, fimbríny, bunkové inklúzie, plynové vezikuly, endospóry a bičíky.

Baktéria vajcovitého tvaru sa nazýva kokus a keď je jej tvar valcový, nazýva sa to bacil. Medzi týmito dvoma skupinami existujú variácie ako spirilla, čo sú špirálovité bacily. Ostatné bunky zostávajú po delení buniek zhlukované a vytvárajú zhluky dlhých reťazcov ako napr streptokok alebo zoskupenia v podobe trsov hrozna ako napr stafylokoka.

Veľkosť prokaryot sa pohybuje medzi 0,2 µm a 700 µm a má inverzný vzťah s rýchlosťou ich metabolizmu, pretože vo veľmi veľkých bunkách Procesy transportu živín môžu byť neefektívne a kvalifikujú mikroorganizmus ako nekonkurencieschopný v porovnaní s tými, ktoré majú veľkosť maloletý. Okrem toho majú malé bunky väčší povrch, čo podporuje väčšiu výmenu živín s médiom a vyššiu rýchlosť rastu.

Cytoplazmatická membrána

Cytoplazmatická membrána je štruktúra, ktorá obklopuje bunku a ktorá funguje ako bariéra pred vonkajším prostredím a chráni obsah cytoplazmy. Ďalšou z jeho funkcií je výmena živín a vylučovanie bunkových odpadových produktov, preto predstavuje a selektívna priepustnosť. Cytoplazmatická membrána je tvorená dvojitou vrstvou fosfolipidov (fosfolipidová dvojvrstva), kde sa Fosfolipidy alebo mastné kyseliny majú hydrofóbne vlastnosti a glycerol-fosfát má hydrofóbne vlastnosti. hydrofilné.

Hydrofilné konce interagujú s vonkajším prostredím a cytoplazmou, zatiaľ čo fosfolipidy vytvárajú vo vnútri membrány hydrofóbne prostredie. Stabilita uvedenej membrány je generovaná iónovými väzbami a vodíkovými väzbami. Membrána má k tomu pripojené rôzne typy asociovaných proteínov; periplazmatické, ktoré sú v kontakte s vonkajším prostredím, umožňujú spojenie s rôznymi substrátmi alebo transport látok do bunky, iné sú integrálne proteíny, ktoré sú plne spojené s membránou, enzýmy, ktoré katalyzujú bioenergetické reakcie, transportné proteíny membrána; ktoré umožňujú tri transportné systémy: jednoduchý transport, skupinovú translokáciu a ABC transport. V prvom je potrebná iba prítomnosť proteínu, v druhom; je potrebná skupina proteínov, ktoré pomáhajú pri transporte a transportovaná molekula sa fosforyluje a v treťom sa viaže na tri proteíny; jeden, ktorý sa viaže na substrát, ďalší, ktorý transportuje molekulu, a tretí, ktorý vytvára energiu na transport.

Energia bunky sa vyrába v cytoplazmatickej membráne, pretože membrána sa môže prezentovať energeticky nabitý separáciou H+ a OH- iónov, takže môže dodávať rôzne bunkové funkcie, ktoré vyžadujú energiu. Je dôležité spomenúť, že membrána má aj funkciu vylučovania proteínov, keďže mnohé z nich hydrolyzujú rôzne substráty, aby získali glukózu.

Bunková stena

Bunková stena je ďalšou bakteriálnou štruktúrou, ktorej cieľom je zabrániť lýze buniek vnútorným tlakom buniek, podporovať tvar a tuhosť. Bunkové steny baktérií sú vyrobené z peptidoglykánu, polysacharidu spojeného s malou skupinou aminokyselín. Táto štruktúra určuje, či je baktéria gram pozitívna alebo gram negatívna, pretože v gram pozitívnych baktériách predstavuje peptidoglykán 90% bunkovej steny a v gramnegatívnych bunkách predstavuje len 10%, doplnená vrstvou lipopolysacharidu, lipopolysacharidová vrstva môže obsahovať endotoxíny, ktoré spôsobujú ochorenia zvierat, ako sú patogénne baktérie pohlavia Salmonella, shigella a Escherichia ktoré spôsobujú toxické črevné symptómy vďaka svojej membráne. Gram-negatívne baktérie majú vo svojej bunkovej stene aj proteíny nazývané poríny, ktoré fungujú ako kanály na transport hydrofilných látok. Niektoré prokaryotické bunky môžu žiť bez bunkovej steny a nazývajú sa protoplasty.

Iné určujúce štruktúry

Povrchové vrstvy, chĺpky a fimbríny Sú to štruktúry, ktoré sa tvoria sekréciou rôznych viskóznych látok. Kapsuly a slizničné vrstvy nie sú súčasťou bunkovej steny, ale ich funkciou je fixácia buniek k pevným povrchom, tvorba biofilmu, vytvára ochranu pomocou kapsúl v patogénnych baktériách tak, aby neboli fagocytované bunkami systému imúnna. Fimbríny a chĺpky sú štruktúry tvorené proteínmi a majú tiež rôzne funkcie ako napr. fixácia, príjem a mobilita.

Baktérie majú často bunkové inklúzie ktoré fungujú ako energetická alebo zásobná rezerva, medzi nimi môžete nájsť kyselinu poly-β-hydroxymaslovú (PHB), glykogén, polyfosfát, magnetozómy.

The plynové vezikuly Sú prítomné v planktónových baktériách, kde tieto štruktúry majú funkciu poskytovať vztlak mikroorganizmu a umožňujú ich suspendovanie v rôznych hĺbkach. je priaznivou stratégiou pre fototrofné baktérie, pretože keď sa vznášajú, môžu byť umiestnené v strategickom uhle, aby k nim dosiahlo svetlo a vykonalo proces fotosyntéza. Každá vezikula sa skladá z dvoch rôznych proteínov.

The endospóry Sú to štruktúry, ktoré sa rodia procesom nazývaným sporulácia a sú mechanizmom prežitia. pretože sú odolné voči teplu, chemickým látkam, vysychaniu, obmedzeniu živín, medzi iní.

The bakteriálne bičíky Sú to dlhé a tenké štruktúry, ktoré sú na jednom konci pripevnené k bunke špirálovitého tvaru. Táto štruktúra umožňuje rotačný pohyb bunky pomocou energie z protónovej hybnej sily. Vznik bičíka je daný radom génov spojených s pohybom mikroorganizmu a môže sa pohybovať rýchlosťou väčšou ako 60-násobok dĺžky bičíka. bunky za sekundu, čím prekračuje rýchlosť pohybu geparda, pretože sa môže pohybovať 25-krát rýchlejšie, ako je dĺžka jeho veľkosti za druhý.