Поняття і структура бактерій

Зовні цитоплазматичної мембрани бактеріальної клітини роз­міщуються так звані поверхневі структури: оболонка, капсула, слизовий чохол, джгутики і ворсинки (війки). Цитоплаз­матичну мембрану разом з цитоплазмою, органелами і включен­нями прийнято називати протопластом. Розглянемо спочатку бу­дову, хімічний склад і функції поверхневих структур бактеріальної клітини.

Ззовні бактеріальна клітина оточена щіль­ною оболонкою, яку часто називають клітинною стінкою. Вона є обов'язковим структурним елементом прокаріотної клітини, за винятком мікоплазм і L-форм бактерій. На клітинну оболонку припадає від 5 до 50 % сухої речовини клітини. Оболонка зумов­лює відносну сталість форми клітини, є захистом від несприятли-

У складі клітинної оболонки грампозитивних оактерш^киж»п-явлено в невеликих кількостях білки, ліпіди І полю а*а№ З ясова-но то полісахариди і ліпіди можуть ковалентне з єднуватися з мак ромГе^лашГоСонки. Стосовно білків, то припускають, шо вони виконують захисну функцію.

Комбіноване схематичне зображення прокаріотної клітини

(за Г. Шлегелем, 1972):

/ — поверхневі структури: / — оболонка клітини; 2 — капсула; 3 — слизові виділення; 4 — сли­зовий чохол; 5 — джгутики; 6 — війки. // — цитоплазматичні клітинні структури: 7 — цитоплазматична мембрана; 8 — нуклеоїд; 9 — рибосоми; 10 — цитоплазма; // — хроматофори; 12 — хлоросоми; 13 — пластинчасті тилакоїди; 14 — фікобілісоми; 15 — трубчасті тилакоїди; 16 — мезосома; 17 — аеросома (газова

вакуоля); 18— ламелярні структури. ///— запасні речовини: 19— полісахаридні гранули; 20— гранули полі-р-оксимасляної кислоти; 21 — гранули поліфосфату; 22 — гранули ціанофіцину; 23 — карбоксисоми; 24 — включення сірки; 25 — крапельки жиру; 26 — гранули вуглеводів

У грамнегативних еубактерій будова клітинної оболонки є^ба­гато складнішою, ніж у грампозитивних (див. табл. 2.У3»»' оболонки цих бактерій міститься пептидошкановии шар.^ювнмад нього розташований ще один шар (зовнішня мембрана) який скла­дається з фосфоліпідів, ліпополісахаридів І білків, а під ним -цито­плазматична (внутрішня) мембрана, до складу якої також входять фосфоліпіди, білки тощо.

Серед прокаріотів виявлено види бактерій, клітинна оболонка яких за структурою та хімічним складом помітно відрізняється вщ гшмпозитивнш: і грамнегативних типів.

Поряд з цим слід зазначити, що за певних умов прокаріоти мо­жуть існувати і без клітинних оболонок. Наприклад, за дії на клітини певними хімічними речовинами можна дістати стурктури, які повністю або частково позбавлені оболонки. Вперше цТструктури було виявлено у разі дії на бактерії ферментом лізоцимом з явного білка. Встановлено, що цей фермент розри­ває р-1 4-глікозидні зв'язки, які з'єднують залишки N-ацетил-глюкозоаміну і N-ацетилмурамової кислоти в пептидоглікані. Одер­жані при цьому протопласти або сферопласти набувають сферичної форми і в сприятливих умовах можуть виявляти певну метаболічну активність. Проте здатність до розмноження вони втрачають.

Унікальність структури і хімічного складу оболонки еубактерій та їх відмінність від рослинних і тваринних клітин дає змогу створюва­ти і застосовувати медикаментозні препарати, які специфічно діють тільки на клітинну стінку прокаріотів і не завдають шкоди клітинам інших організмів. Прикладом цього є дія пеніциліну та деяких інших антибіотиків.

Капсули і слизові чохли. У багатьох прокаріотів клітинна оболон­ка ззовні оточена шаром слизової речовини. Залежно від структур­них особливостей (товщина, консистенція) цей утвір дістав назву капсули або слизового чохла. Розрізняють макро- і мікрокапсули. Слизовий шар, який обволікає оболонку клітини, зберігає з нею зв'язок і має аморфну будову, називається капсулою. Якщо товщина такого шару є меншою за 0,2 мкм, то його називають мікро-капсулою, а якщо більшою, то макрокапсулою. У деяких бактерій капсули значно більші за самі клітини.

Якщо слизовий шар, що обволікає бактерію, має тонку струк­туру, в якій подекуди проглядаються декілька шарів з різною будо­вою, то його називають слизовим чохлом. Слизова речовина аморфна, легко відокремлюється від оболонки; вона дістала назву слизового шару. Між цими структурами виявлено багато перехід­них форм.

До поверхневих структур прокаріотної клітини нале­жать також ворсинки, які ще називають фімбріями або пілі. Вони мають форму порожнистих циліндриків, стінки яких утворені з білка піліну. На одній клітині їх може бути більше тисячі. До руху бактерій вони не мають відношення. Товщина ворсинок сягає 10 нм, а довжи­на — 0,2—2 мкм. Найкраще вивчено ворсинки Е. соїі. Нині відомі ворсинки загального типу і статеві (їх називають F-пілями), які бе­руть участь у кон'югації. Вони властиві чоловічим клітинам бактерій. F-пілі формуються тільки у клітин, які активно ростуть, їх утворення зумовлює статевий чинник.

Поиск по сайту: