Визначення будови бактерій

Вівіана Вільаміль Рамірес
Lic. в біології та хімії. магістр наук в біотехнологічних процесах

У біології ми виходимо з ідеї, що форма є похідною від функції, тому структури організми реагують на еволюційний шаблон, де вони найкраще виконують функцію визначається. Яскравим тому прикладом є бактерії, тому вони мають різну морфологію. Бактерії мають такі структури: цитоплазматична мембрана, клітинна стінка, поверхневі шари, волоски, фімбріни, клітинні включення, газові везикули, ендоспори та джгутики.

Бактерія яйцеподібної форми називається коком, а якщо її форма циліндрична, то називається бацила. Між цими двома групами є різновиди, такі як спірила, які є бацилами спіралевидної форми. Інші клітини залишаються згрупованими після поділу клітин і утворюють згустки довгих ланцюжків, наприклад стрептокок або групи у формі грон винограду, такі як стафілокок.

Розмір прокаріот коливається від 0,2 мкм до 700 мкм і має зворотну залежність від швидкості їх метаболізму, оскільки в дуже великих клітинах Процеси транспортування поживних речовин можуть бути неефективними і кваліфікувати мікроорганізми як неконкурентоспроможні порівняно з тими, які мають розмір другорядний. Крім того, маленькі клітини мають більшу площу поверхні, що сприяє більшому обміну поживними речовинами із середовищем і більшій швидкості росту.

Цитоплазматична мембрана

Цитоплазматична мембрана - це структура, яка оточує клітину і функціонує як бар'єр від зовнішнього середовища та захищає вміст цитоплазми. Іншою його функцією є обмін поживними речовинами та виведення клітинних відходів, тому він є вибіркова проникність. Цитоплазматична мембрана утворена подвійним шаром фосфоліпідів (фосфоліпідний бішар), де Фосфоліпіди або жирні кислоти мають гідрофобні властивості, а гліцеринфосфат має гідрофобні властивості. гідрофільний.

Гідрофільні кінці взаємодіють із зовнішнім середовищем і цитоплазмою, тоді як фосфоліпіди створюють гідрофобне середовище всередині мембрани. Стійкість зазначеної мембрани генерується іонними та водневими зв'язками. Крім цього, мембрана має різні типи асоційованих білків; периплазматичні, які знаходяться в контакті із зовнішнім середовищем, дозволяють зв'язуватися з різними субстратами або транспортувати речовини до клітини, інші інтегральні білки, повністю пов'язані з мембраною, ферменти, що каталізують біоенергетичні реакції, транспортні білки мембрана; які дозволяють три транспортні системи: простий транспорт, груповий транспорт і транспорт ABC. У першому необхідна лише наявність білка, у другому; необхідна група білків, які допомагають у транспортуванні, і транспортована молекула фосфорилюється, а в третьому зв’язується з трьома білками; один, який зв’язується з субстратом, інший, який транспортує молекулу, і третій, який генерує енергію для транспорту.

Енергія клітини виробляється в цитоплазматичній мембрані, оскільки мембрана може представляти енергію заряджається шляхом розділення іонів H+ і OH-, тому він може забезпечувати різні клітинні функції, які потребують енергії. Важливо відзначити, що мембрана також виконує функцію виділення білків, оскільки багато з них гідролізують різні субстрати для отримання глюкози.

Клітинна стінка

Клітинна стінка - це ще одна бактеріальна структура, яка спрямована на запобігання лізису клітини внутрішнім тиском клітини, сприяння формі та жорсткості. Клітинні стінки бактерій складаються з пептидоглікану, полісахариду, пов’язаного з невеликою групою амінокислот. Ця структура визначає, чи є бактерія грампозитивною чи грамнегативною, оскільки в грампозитивних бактеріях пептидоглікан представляє 90% клітинної стінки, а в грамнегативних клітинах це лише 10%, доповнене шаром ліпополісахариду, це ліпополісахаридний шар може містити ендотоксини, які викликають захворювання тварин, наприклад патогенні бактерії статі Сальмонела, шигели і Ешерихії які викликають токсичні кишкові симптоми, завдяки своїй мембрані. Грамнегативні бактерії також мають у своїй клітинній стінці білки, які називаються поринами, які функціонують як канали для транспорту гідрофільних речовин. Деякі прокаріотичні клітини можуть жити без клітинної стінки і називаються протопластами.

Інші визначальні структури

Поверхневі шари, волоски та фібрини Це структури, які утворюються в результаті виділення різних в’язких речовин. Капсули та слизові шари не є частиною клітинної стінки, але їх функції полягають у фіксації клітин на твердих поверхнях, утворення біоплівки, створюють захист за допомогою капсул у патогенних бактеріях, щоб не піддаватися фагоцитозу клітинами системи імунний. Фімбріни та волоски - це структури, утворені білками, які також виконують різні функції, такі як; фіксація, прийом і рухливість.

Бактерії часто мають клітинні включення які функціонують як енергетичний або накопичувальний резерв, серед них можна знайти полі-β-гідроксимасляну кислоту (PHB), глікоген, поліфосфат, магнітосоми.

The газові везикули Вони присутні в планктонних бактеріях, де ці структури виконують функцію забезпечення плавучості мікроорганізмів і дозволяють їм перебувати на різних глибинах. є сприятливою стратегією для фототрофних бактерій, оскільки під час плавання вони можуть розташовуватися під стратегічним кутом, щоб світло досягало їх і здійснювало процес фотосинтез. Кожна везикула складається з двох різних білків.

The ендоспори Це структури, які народжуються в результаті процесу, що називається споруляцією, і є механізмом виживання. оскільки вони стійкі до нагрівання, хімічних речовин, висихання, обмеження поживних речовин тощо інші.

The бактеріальні джгутики Вони являють собою довгі та тонкі структури, які прикріплені до клітини одним кінцем у формі спіралі. Ця структура забезпечує обертальний рух клітини за допомогою енергії протонної рушійної сили. Формування джгутика забезпечується серією генів, пов’язаних з рухом мікроорганізму, і він може рухатися зі швидкістю, що в 60 разів перевищує довжину джгутика. клітини в секунду, що перевищує швидкість руху гепарда, оскільки він може рухатися в 25 разів швидше, ніж довжина його розміру в другий.