Микробиология

 

МОРФОЛОГИЯ МИКРООРГАНИЗМОВ

 

 

Несмотря на единство строения, химического состава и функций, присущее всем клеткам, между эу- и прокариотическими клетками имеются существенные различия.

 

Прокариотическая клетка организована проще эукариотической. Большинство из них - это мелкие (как правило, не более 10 мкм) округлые, овальные или удлиненные клетки, которые, в отличие от эукариот, не разделены на клеточные ком- партменты. Отсутствие компартментализации, пожалуй, основная особенность строения прокариот ( 50).

 

Типичными прокариотами являются бактерии, которые по форме подразделяются на сферические - кокки (греч. cockos - зерно), прямые или изогнутые палочки, спиральные или извитые клетки (вибрионы и спириллы).

 

Некоторые клетки, разделившись, не расходятся, в результате чего образуются пары (диплококки, дип- лобактерии), цепочки (стрептококки, стрептобактерии) или пакеты кокков (сарцины). В то же время прокариоты широко различаются по своим физиологическим свойствам и очень быстро делятся. Так, в течение 10 - 11 часов потомство одной-единствен- ной клетки в благоприятных условиях может достичь 4 млрд особей.

 

Прокариоты легко адаптируются к условиям окружающей среды, у них очень часты спонтанные мутации, а необычайное биохимическое многообразие способствует их повсеместному распространению на Земле. Согласно современным представлениям все прокариоты произошли от предкового прокариотического организма, сходного с современной микоплазмой. Микоплазмы (тусор1авта) - хемогетеротрофные микроорганизмы, большинство из которых паразитируют у животных и растений. Однако найдены и микоплазмы, свободно живущие в экологических нишах с высокой температурой. Размеры клеток у микоплазм колеблются в пределах от 0,3 до 0,9 мкм (в среднем 0,3 - 0,4 мкм). Важнейшей особенностью микоплазм является отсутствие у них клеточной стенки. Геном микоплазм - самый маленький из всех известных организмов (0,5 х 109 Да), он обладает информацией для синтеза около 750 белков, что, по-видимому, является минимальным для живых систем, имеющих клеточную организацию.

 

Плазматическая мембрана (цитолемма) у прокариот выполняет все свойственные мембранам функции: транспортную, защитную, разграничительную, рецепции, восприятия сигналов внешней (для клетки) среды, участия в иммунных процессах, обеспечения поверхностных свойств клетки. Кроме того, плазматические мембраны у них выполняют еще ряд важнейших функций: в них локализуются ферменты цепи переноса электронов и окислительного фосфорилирования, осуществляется синтез компонентов клеточной стенки и капсулы, выведение внеклеточных ферментов. У фотосинтезирующих организмов фотосинтез также осуществляется на мембране; на внутренней стороне мембраны расположены сайты связывания ДНК, каждая из дочерних молекул ДНК после репликации прикрепляется к одному из сайтов, в результате роста мембраны молекулы ДНК расходятся, после чего формируется перемычка, разделяющая клетку на две.

Общий принцип устройства клеточных мембран прокариот не отличается от эукариот, однако в химическом составе имеется немало существенных различий, в частности, в мембранах бактерий отсутствуют молекулы холестерина и некоторых других ли- пидов присущих мембранам эукариот.

 

У некоторых микроорганизмов плазматическая мембрана впячивается внутрь клетки, образуя стопки ламелл, напоминающих стопки блюдцев, - плоских мешочков, связанных с цитолеммой (например, у Nitrosomonas, Nitrosococcus, Nitrobacter). У цианобакте- рий и некоторых пурпурных бактерий имеется множество полиморфных мембранных мешочков - тилакоидов, связанных с мембраной и осуществляющих фотосинтетические процессы.

 

Тилакоиды также являются производными цитолеммы, которые образуются в результате ее впячиваний. Встречаются тилакоиды различной формы: в виде плоских мешочков, трубочек, везикул разных размеров. Мембраны тилакоидов содержат хлорофиллы а и b, каротиноиды; в них локализуются ферменты, цепь переносчиков электронов, элементы системы фосфорилирования. Зеленые бактерии (Chlorobiaceae) также имеют мембранные структуры - хлоросомы, тесно соприкасающиеся с цитолеммой. Они содержат пигмент бактериохлорофилл. Наряду с этим некоторые прокариоты содержат газовые вакуоли (аэросомы), карбоксисомы, в которых находится рибулозодифосфат- карбоксилаза. Что касается мезосом, представляющих собой впя- чивания мембран причудливых форм, то в настоящее время их наличие подвергается сомнению и многие исследователи считают их артефактами. Имеются убедительные доказательства непрерывности всех мембранных структур прокариотической клетки.

 

Клеточная стенка у большинства прокариот (кроме микоп- лазм и L-форм бактерий) выполняет многочисленные функции. Это, в первую очередь, формообразование и защита от осмотического шока. В различных клетках клеточная стенка составляет от 5 до 50% сухой массы клетки.

 

 

 

 Смотрите также:

 

БАКТЕРИИ — широко распространенная в природе группа...

...распространенная в природе группа одноклеточных микроорганизмов, характеризующаяся примитивной
В отличие от клеток высших организмов (эукариотов), в Б. (прокариотах)...

 

МИКРОФЛОРА. Молочнокислые бактерии. Закваска.

Среди молочнокислых микроорганизмов особый интерес представляют бактерии семейства
с г е m о г i s (с л и в о ч н ы й стрептококк) отличается от S. lactis морфологией клеток.

 

Строение и разновидности клеток. Клетка представляет...

К прокариотам относятся бактерии, а к эукариотам – все остальные организмы: простейшие, грибы, растения и животные.