ความหมายของโครงสร้างแบคทีเรีย

วิเวียนา วิลยามิล รามิเรซ
ลิข. ในชีววิทยาและเคมี วท.ม. ในกระบวนการทางเทคโนโลยีชีวภาพ

ในทางชีววิทยา เราเริ่มต้นจากแนวคิดที่ว่ารูปแบบมาจากฟังก์ชัน ดังนั้น โครงสร้างของ สิ่งมีชีวิตตอบสนองต่อรูปแบบวิวัฒนาการซึ่งทำหน้าที่ได้ดีที่สุด มุ่งมั่น. แบคทีเรียเป็นตัวอย่างที่ชัดเจนในเรื่องนี้ ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมพวกมันจึงมีสัณฐานวิทยาต่างกัน แบคทีเรียมีโครงสร้างดังต่อไปนี้: เยื่อหุ้มเซลล์, ผนังเซลล์, ชั้นผิวเผิน, ขน, ไฟบริน, การรวมตัวของเซลล์, ถุงก๊าซ, เอนโดสปอร์และแฟลกเจลลา

แบคทีเรียที่มีรูปร่างเป็นวงรีเรียกว่า coccus และเมื่อมีรูปร่างเป็นทรงกระบอกจะเรียกว่า บาซิลลัส. ระหว่างสองกลุ่มนี้มีความหลากหลายเช่น spirilla ซึ่งเป็นแบคทีเรียที่มีรูปร่างเป็นเกลียว เซลล์อื่นๆ ยังคงจับกลุ่มกันหลังจากแบ่งเซลล์และก่อตัวเป็นกลุ่มเป็นสายยาว เช่น สเตรปโตคอคคัส หรือการรวมกลุ่มในลักษณะของพวงองุ่น เช่น เชื้อสแตฟฟิโลค็อกคัส.

ขนาดของโปรคาริโอตจะแปรผันระหว่าง 0.2 µm ถึง 700 µm และมีความสัมพันธ์แบบผกผันกับความเร็วของเมแทบอลิซึมของพวกมัน เนื่องจากในเซลล์ขนาดใหญ่มาก กระบวนการขนส่งสารอาหารอาจไม่มีประสิทธิภาพและทำให้จุลินทรีย์มีคุณสมบัติที่ไม่สามารถแข่งขันได้เมื่อเทียบกับจุลินทรีย์ที่มีขนาด ส่วนน้อย. นอกจากนี้ เซลล์ขนาดเล็กยังมีพื้นที่ผิวที่มากขึ้น ซึ่งเอื้อต่อการแลกเปลี่ยนสารอาหารกับอาหารเลี้ยงเชื้อที่มากขึ้นและอัตราการเติบโตที่มากขึ้น

เยื่อหุ้มเซลล์ไซโตพลาสซึม

เยื่อหุ้มไซโตพลาสซึมเป็นโครงสร้างที่ล้อมรอบเซลล์และทำหน้าที่เป็นเกราะป้องกันจากสภาพแวดล้อมภายนอกและปกป้องเนื้อหาของไซโตพลาสซึม หน้าที่อีกประการหนึ่งของมันคือการแลกเปลี่ยนสารอาหารและการขับของเสียจากเซลล์ ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมจึงนำเสนอ การซึมผ่านที่เลือกได้. เยื่อหุ้มเซลล์ไซโตพลาสซึมเกิดจากฟอสโฟลิปิดสองชั้น (phospholipid bilayer) โดยที่ ฟอสโฟลิพิดหรือกรดไขมันมีลักษณะไม่ชอบน้ำและกลีเซอรอล-ฟอสเฟตมีลักษณะไม่ชอบน้ำ ชอบน้ำ

ส่วนปลายที่ชอบน้ำมีปฏิสัมพันธ์กับสภาพแวดล้อมภายนอกและไซโตพลาสซึม ในขณะที่ฟอสโฟลิพิดสร้างสภาพแวดล้อมที่ไม่ชอบน้ำภายในเยื่อหุ้มเซลล์ ความเสถียรของเมมเบรนดังกล่าวเกิดจากพันธะไอออนิกและพันธะไฮโดรเจน สิ่งที่แนบมากับสิ่งนี้ เมมเบรนมีโปรตีนที่เกี่ยวข้องหลายประเภท periplasmic ที่สัมผัสกับสภาพแวดล้อมภายนอกช่วยให้ยูเนี่ยนกับสารตั้งต้นต่าง ๆ หรือขนส่งสารไปยังเซลล์อื่น ๆ อินทิกรัลโปรตีนที่เกี่ยวข้องอย่างเต็มที่กับเยื่อหุ้มเซลล์ เอนไซม์ที่กระตุ้นปฏิกิริยาพลังงานชีวภาพ โปรตีนขนส่ง เมมเบรน; ที่ช่วยให้ระบบการขนส่งสามระบบ: การขนส่งอย่างง่าย การย้ายกลุ่ม และการขนส่ง ABC ในครั้งแรกจำเป็นต้องมีโปรตีนเท่านั้นในครั้งที่สอง จำเป็นต้องมีกลุ่มของโปรตีนที่ช่วยในการขนส่งและโมเลกุลที่ขนส่งจะถูก phosphorylated และในกลุ่มที่สามจะจับกับโปรตีนสามชนิด อันที่จับกับสารตั้งต้น อีกอันที่ขนส่งโมเลกุล และอันที่สามสร้างพลังงานสำหรับการขนส่ง

พลังงานของเซลล์ถูกผลิตขึ้นในเยื่อหุ้มไซโตพลาสซึม เนื่องจากเยื่อหุ้มเซลล์สามารถแสดงพลังออกมา ชาร์จโดยการแยกไอออน H+ และ OH- จึงสามารถจ่ายพลังงานให้กับเซลล์ต่างๆ ที่ต้องการพลังงานได้ สิ่งสำคัญคือต้องกล่าวถึงว่าเมมเบรนมีหน้าที่ขับโปรตีนออกด้วย เนื่องจากหลายชนิดจะไฮโดรไลซ์สารตั้งต้นต่างๆ เพื่อให้ได้กลูโคส

ผนังเซลล์

ผนังเซลล์เป็นโครงสร้างแบคทีเรียอีกชนิดหนึ่งที่มีจุดมุ่งหมายเพื่อป้องกันการสลายของเซลล์โดยแรงดันภายในเซลล์ ส่งเสริมรูปร่างและความแข็งแกร่ง ผนังเซลล์ของแบคทีเรียสร้างจากเพปทิโดไกลแคน ซึ่งเป็นโพลีแซคคาไรด์ที่เชื่อมโยงกับกรดอะมิโนกลุ่มเล็กๆ โครงสร้างนี้กำหนดว่าแบคทีเรียเป็นแกรมบวกหรือแกรมลบ เนื่องจากในแบคทีเรียแกรมบวก peptidoglycan เป็นตัวแทนของ 90% ของผนังเซลล์และในเซลล์แกรมลบ มีเพียง 10% เท่านั้น เสริมด้วยชั้นของไลโปโพลีแซคคาไรด์ ชั้น lipopolysaccharide สามารถมี endotoxins ที่ก่อให้เกิดโรคสำหรับสัตว์ เช่น แบคทีเรียก่อโรคของ เพศ เชื้อซัลโมเนลลา, ชิเกลล่า และ เอสเคอริเคีย ที่ทำให้เกิดอาการลำไส้เป็นพิษเนื่องจากมีพังผืด แบคทีเรียแกรมลบยังมีโปรตีนที่เรียกว่า porins ในผนังเซลล์ ซึ่งทำหน้าที่เป็นช่องทางสำหรับการขนส่งสารที่ชอบน้ำ เซลล์โพรคารีโอตบางเซลล์สามารถมีชีวิตอยู่ได้โดยไม่มีผนังเซลล์และเรียกว่าโปรโตพลาสต์

โครงสร้างการกำหนดอื่น ๆ

ชั้นผิวเผิน ขน และฟิมบริน เป็นโครงสร้างที่เกิดจากการหลั่งสารหนืดต่างๆ แคปซูลและชั้นเมือกไม่ได้เป็นส่วนหนึ่งของผนังเซลล์ แต่หน้าที่ของมันคือการตรึงเซลล์ไว้กับพื้นผิวแข็ง การสร้างฟิล์มชีวภาพสร้างการป้องกันโดยแคปซูลในแบคทีเรียก่อโรคเพื่อไม่ให้เซลล์ของระบบทำลายเซลล์ มีภูมิคุ้มกัน. ไฟบรินและเส้นขนเป็นโครงสร้างที่เกิดจากโปรตีนและยังมีหน้าที่ต่างๆ กัน เช่น การตรึง การรับ และการเคลื่อนที่

มักจะมีแบคทีเรีย การรวมเซลล์ ที่ทำหน้าที่เป็นพลังงานสำรองหรือการจัดเก็บ ในหมู่พวกเขา คุณสามารถพบกรดโพลี-β-ไฮดรอกซีบิวทีริก (PHB), ไกลโคเจน, โพลีฟอสเฟต, แมกนีโตโซม

เดอะ ถุงก๊าซ พวกมันมีอยู่ในแพลงก์ตอนแบคทีเรียซึ่งโครงสร้างเหล่านี้มีหน้าที่ในการพยุงตัวของจุลินทรีย์และช่วยให้พวกมันถูกแขวนไว้ที่ระดับความลึกต่างๆ เป็นกลยุทธ์ที่ดีสำหรับแบคทีเรีย phototrophic เนื่องจากเมื่อลอยตัวพวกมันสามารถอยู่ในมุมที่เหมาะสมเพื่อให้แสงไปถึงพวกมันและดำเนินกระบวนการ การสังเคราะห์ด้วยแสง ถุงแต่ละอันประกอบด้วยโปรตีนสองชนิดที่แตกต่างกัน

เดอะ เอนโดสปอร์ เป็นโครงสร้างที่เกิดจากกระบวนการที่เรียกว่าการสร้างสปอร์และเป็นกลไกการอยู่รอด เนื่องจากมีความทนทานต่อความร้อน สารเคมี การผึ่งให้แห้ง การจำกัดสารอาหาร เป็นต้น คนอื่น.

เดอะ แฟลกเจลลาของแบคทีเรีย เป็นโครงสร้างที่ยาวและบางซึ่งติดอยู่กับเซลล์ที่ปลายด้านหนึ่งโดยมีรูปร่างเป็นเกลียว โครงสร้างนี้ช่วยให้การเคลื่อนที่แบบหมุนของเซลล์ด้วยความช่วยเหลือของพลังงานจากแรงเคลื่อนของโปรตอน การก่อตัวของแฟลเจลลัมเกิดจากชุดของยีนที่เกี่ยวข้องกับการเคลื่อนที่ของจุลินทรีย์และสามารถเคลื่อนที่ด้วยความเร็วมากกว่า 60 เท่าของความยาวของแฟลเจลลัม เซลล์ต่อวินาที ดังนั้น จึงเกินความเร็วในการเคลื่อนที่ของเสือชีตาห์ เนื่องจากสามารถเคลื่อนที่ได้เร็วกว่าความยาวของขนาดของมันถึง 25 เท่าต่อ ที่สอง.