Opredelitev bakterijske strukture

Viviana Villamil Ramirez
Lic. biologije in kemije. mag. v biotehnoloških procesih

V biologiji izhajamo iz ideje, da oblika izhaja iz funkcije, torej strukture organizmi se odzivajo na evolucijski vzorec, kjer najbolje opravljajo funkcijo odločen. Bakterije so jasen primer tega, zato imajo različne morfologije. Bakterije imajo naslednje strukture: citoplazmatsko membrano, celično steno, površinske plasti, dlake, fimbrine, celične vključke, plinske vezikle, endospore in bičke.

Bakterija jajčaste oblike se imenuje kok, če je njena oblika valjasta, se imenuje bacil. Med tema dvema skupinama obstajajo različice, kot je spirilla, ki so spiralno oblikovani bacili. Druge celice po celični delitvi ostanejo združene in tvorijo skupke dolgih verig, kot npr streptokok ali skupine v obliki grozdov, kot npr stafilokok.

Velikost prokariontov se giblje med 0,2 µm in 700 µm in je obratno povezana s hitrostjo njihovega metabolizma, saj v zelo velikih celicah Procesi transporta hranil so lahko neučinkoviti in povzročijo, da je mikroorganizem nekonkurenčen v primerjavi s tistimi, ki imajo velikost manjše. Poleg tega imajo majhne celice večjo površino, kar spodbuja večjo izmenjavo hranil z medijem in večjo stopnjo rasti.

Citoplazemska membrana

Citoplazemska membrana je struktura, ki obdaja celico in deluje kot pregrada pred zunanjim okoljem ter ščiti vsebino citoplazme. Druga njegova funkcija je izmenjava hranil in izločanje celičnih odpadkov, zato predstavlja selektivna prepustnost. Citoplazmatsko membrano tvori dvojna plast fosfolipidov (fosfolipidni dvosloj), kjer se Fosfolipidi ali maščobne kisline imajo hidrofobne lastnosti, glicerol-fosfat pa hidrofobne lastnosti. hidrofilna.

Hidrofilni konci medsebojno delujejo z zunanjim okoljem in citoplazmo, medtem ko fosfolipidi ustvarjajo hidrofobno okolje znotraj membrane. Stabilnost omenjene membrane ustvarjajo ionske vezi in vodikove vezi. Poleg tega ima membrana različne vrste povezanih beljakovin; periplazmatski, ki so v stiku z zunanjim okoljem, omogočajo spajanje na različne substrate ali transport snovi v celico, drugi so integralni proteini, ki so popolnoma povezani z membrano, encimi, ki katalizirajo bioenergetske reakcije, transportni proteini membrana; ki omogočajo tri transportne sisteme: enostavni transport, skupinski transport in ABC transport. V prvem je potrebna le prisotnost beljakovine, v drugem; potrebna je skupina proteinov, ki pomagajo pri transportu in se transportirana molekula fosforilira in v tretji se veže na tri proteine; ena, ki se veže na substrat, druga, ki prenaša molekulo, in tretja, ki ustvarja energijo za transport.

Energija celice se proizvaja v citoplazemski membrani, saj lahko membrana predstavlja energijsko napolnjen z ločitvijo H+ in OH- ionov, tako da lahko oskrbuje različne celične funkcije, ki potrebujejo energijo. Pomembno je omeniti, da ima membrana tudi funkcijo izločanja beljakovin, saj mnoge od njih hidrolizirajo različne substrate, da dobijo glukozo.

Celična stena

Celična stena je še ena bakterijska struktura, katere cilj je preprečiti celično lizo z notranjim celičnim pritiskom, spodbujati obliko in togost. Celične stene bakterij so narejene iz peptidoglikana, polisaharida, povezanega z majhno skupino aminokislin. Ta struktura določa, ali je bakterija gram pozitivna ali gram negativna, saj pri gram pozitivnih bakterijah peptidoglikan predstavlja 90 % celične stene, v gram-negativnih celicah pa le 10 %, ki ga dopolnjuje plast lipopolisaharida, ta lipopolisaharidna plast lahko vsebuje endotoksine, ki povzročajo bolezni živali, kot so patogene bakterije spolov Salmonela, šigela in Escherichia ki povzročajo toksične črevesne simptome zaradi svoje membrane. Gramnegativne bakterije imajo v svoji celični steni tudi beljakovine, imenovane porin, ki delujejo kot kanali za transport hidrofilnih snovi. Nekatere prokariontske celice lahko živijo brez celične stene in se imenujejo protoplasti.

Druge določujoče strukture

Površinske plasti, dlake in fibrini So strukture, ki nastanejo iz izločanja različnih viskoznih snovi. Kapsule in sluznice niso del celične stene, ampak so njihove funkcije fiksacija celic na trdne površine, tvorba biofilma, ustvari zaščito s pomočjo kapsul v patogenih bakterijah, da jih celice sistema ne fagocitirajo imunski. Fimbrine in dlake so strukture, ki jih tvorijo beljakovine in imajo tudi različne funkcije, kot so; fiksacija, sprejem in mobilnost.

Bakterije imajo pogosto celičnih vključkov ki delujejo kot rezerva energije ali skladiščenja, med njimi lahko najdete poli-β-hidroksimasleno kislino (PHB), glikogen, polifosfat, magnetosome.

The plinski vezikli Prisotni so v planktonskih bakterijah, kjer imajo te strukture funkcijo zagotavljanja vzgona mikroorganizmu in mu omogočajo, da visi na različnih globinah. je ugodna strategija za fototrofne bakterije, saj se lahko med lebdenjem nahajajo pod strateškim kotom, tako da jih doseže svetloba in izvajajo proces fotosinteza. Vsak vezikel je sestavljen iz dveh različnih beljakovin.

The endospore So strukture, ki se rodijo s procesom, imenovanim sporulacija, in so mehanizem preživetja. saj so odporni na vročino, kemične snovi, izsušitev, omejitev hranil, med drugi.

The bakterijske flagele So dolge in tanke strukture, ki so na enem koncu spiralno pritrjene na celico. Ta struktura omogoča rotacijsko gibanje celice s pomočjo energije protonske gibalne sile. Oblikovanje bička je posledica niza genov, povezanih z gibanjem mikroorganizma in se lahko premikajo s hitrostjo, večjo od 60-kratne dolžine bička. celico na sekundo, s čimer presega hitrost gibanja geparda, saj se lahko premika 25-krat hitreje od dolžine svoje velikosti na drugo.