संख्याओं द्वारा दर्शाए गए जीवाणु कोशिका संरचनाओं के नाम। बैक्टीरिया की संरचना. कोशिका की ऊर्जा प्रणाली. माइटोकॉन्ड्रिया और प्लास्टिड की संरचना की सामान्य योजना, उनके कार्य। माइटोकॉन्ड्रिया और क्लोरोप्लास्ट की सहजीवी उत्पत्ति की परिकल्पना

वैज्ञानिकों के मुताबिक बैक्टीरिया 3.5 अरब साल से भी ज्यादा पुराने हैं। वे अत्यधिक संगठित जीवों के प्रकट होने से बहुत पहले से ही पृथ्वी पर मौजूद थे। जीवन की उत्पत्ति पर होने के कारण, जीवाणु जीवों को प्रोकैरियोटिक प्रकार की एक प्राथमिक संरचना प्राप्त हुई, जो कि गठित नाभिक और परमाणु झिल्ली की अनुपस्थिति की विशेषता थी। उनके जैविक गुणों के निर्माण को प्रभावित करने वाले कारकों में से एक जीवाणु झिल्ली (कोशिका भित्ति) है।

जीवाणु दीवार को कई मूलभूत कार्य करने के लिए डिज़ाइन किया गया है:

• एक जीवाणु का कंकाल हो;
• इसे एक निश्चित आकार दें;
• बाहरी वातावरण के साथ संवाद करें;
• पर्यावरणीय कारकों के हानिकारक प्रभावों से रक्षा करें;
• एक जीवाणु कोशिका के विभाजन में भाग लें जिसमें नाभिक और परमाणु झिल्ली नहीं होती है;
• इसकी सतह पर एंटीजन और विभिन्न प्रकार के रिसेप्टर्स (ग्राम-नकारात्मक बैक्टीरिया के विशिष्ट) को बनाए रखते हैं।

कुछ प्रकार के बैक्टीरिया में एक बाहरी कैप्सूल होता है, जो टिकाऊ होता है और लंबे समय तक सूक्ष्मजीव की अखंडता को बनाए रखने का काम करता है। इस मामले में, जीवाणु झिल्ली साइटोप्लाज्म और कैप्सूल के बीच एक मध्यवर्ती रूप है। कुछ बैक्टीरिया (उदाहरण के लिए, ल्यूकोनोस्टोक) में एक कैप्सूल में कई कोशिकाओं को घेरने की ख़ासियत होती है। इसे ज़ूगेल कहा जाता है।

कैप्सूल की रासायनिक संरचना पॉलीसेकेराइड और बड़ी मात्रा में पानी की उपस्थिति की विशेषता है। कैप्सूल बैक्टीरिया को किसी विशिष्ट वस्तु से जुड़ने में भी सक्षम कर सकता है।

जीवाणु द्वारा इसके अवशोषण की डिग्री इस बात पर निर्भर करती है कि पदार्थ कितनी आसानी से खोल में प्रवेश करता है। लंबी श्रृंखला वाले खंड वाले अणु जो जैव निम्नीकरण के प्रतिरोधी हैं, उनके प्रवेश की संभावना अधिक होती है।

शंख क्या है?

जीवाणु झिल्ली में लिपोपॉलीसेकेराइड, प्रोटीन, लिपोप्रोटीन और टेकोइक एसिड होते हैं। मुख्य घटक म्यूरिन (पेप्टिडोग्लाइकन) है।

कोशिका भित्ति की मोटाई भिन्न हो सकती है और 80 एनएम तक पहुँच सकती है। सतह निरंतर नहीं है, इसमें विभिन्न व्यास के छिद्र होते हैं, जिसके माध्यम से सूक्ष्म जीव पोषक तत्व प्राप्त करते हैं और अपनी महत्वपूर्ण गतिविधि के उत्पादों को जारी करते हैं।

बाहरी दीवार का महत्व इसके महत्वपूर्ण वजन से प्रमाणित होता है - यह संपूर्ण जीवाणु के शुष्क द्रव्यमान के 10 से 50% तक हो सकता है। साइटोप्लाज्म बाहर निकल सकता है, जिससे जीवाणु का बाहरी स्वरूप बदल सकता है।

खोल के शीर्ष को सिलिया से ढका जा सकता है या इसमें फ्लैगेल्ला हो सकता है, जिसमें फ्लैगेलिन, एक विशिष्ट प्रोटीन पदार्थ होता है। बैक्टीरियल झिल्ली से जुड़ने के लिए, फ्लैगेल्ला में विशेष संरचनाएं होती हैं - फ्लैट डिस्क। एक फ्लैगेलम वाले बैक्टीरिया को मोनोट्रिचस कहा जाता है, दो वाले बैक्टीरिया को एम्फीट्रिचस कहा जाता है, एक गुच्छे वाले को लोफोट्रिचस कहा जाता है, और कई गुच्छों वाले को पेरिट्रिचस कहा जाता है। फ्लैगेल्ला के बिना सूक्ष्मजीवों को एट्रिचिया कहा जाता है।

कोशिका झिल्ली में एक आंतरिक भाग होता है जो कोशिका की वृद्धि पूरी होने के बाद बनना शुरू होता है। बाहरी के विपरीत, इसमें बहुत कम मात्रा में पानी होता है और इसमें अधिक लोच और ताकत होती है।

माइक्रोबियल दीवार संश्लेषण की प्रक्रिया जीवाणु के अंदर शुरू होती है। ऐसा करने के लिए, इसमें पॉलीसेकेराइड कॉम्प्लेक्स का एक नेटवर्क होता है जो एक निश्चित अनुक्रम (एसिटाइलग्लुकोसामाइन और एसिटाइलमुरैमिक एसिड) में वैकल्पिक होता है और मजबूत पेप्टाइड बॉन्ड द्वारा एक दूसरे से जुड़ा होता है। दीवार का संयोजन बाहरी रूप से प्लाज्मा झिल्ली पर किया जाता है, जहां खोल स्थित होता है।

चूँकि जीवाणु में केन्द्रक नहीं होता, इसलिए उसमें केन्द्रक झिल्ली भी नहीं होती।

खोल एक बिना दाग वाली पतली संरचना है जिसे कोशिकाओं के विशेष दाग के बिना देखा भी नहीं जा सकता है। इस प्रयोजन के लिए, प्लास्मोलिसिस और दृश्य के अंधेरे क्षेत्र का उपयोग किया जाता है।

ग्राम स्टेन

1884 में किसी कोशिका की विस्तृत संरचना का अध्ययन करने के लिए क्रिश्चियन ग्राम ने उसे रंगने की एक विशेष विधि प्रस्तावित की, जिसे बाद में उनके नाम पर रखा गया। ग्राम दाग सभी सूक्ष्मजीवों को ग्राम-पॉजिटिव और ग्राम-नेगेटिव में विभाजित करता है। प्रत्येक प्रजाति के अपने जैव रासायनिक और जैविक गुण होते हैं। विभिन्न रंग कोशिका भित्ति की संरचना के कारण भी होते हैं:

1. ग्राम पॉजिटिवबैक्टीरिया में एक विशाल खोल होता है जिसमें पॉलीसेकेराइड, प्रोटीन और लिपिड शामिल होते हैं। यह टिकाऊ है, छिद्र न्यूनतम हैं, पेंटिंग के लिए इस्तेमाल किया जाने वाला पेंट कसकर प्रवेश करता है और व्यावहारिक रूप से धोया नहीं जाता है। ऐसे सूक्ष्मजीव नीला-बैंगनी रंग प्राप्त कर लेते हैं।
2. ग्राम नकारात्मकजीवाणु कोशिकाओं में कुछ अंतर होते हैं: उनकी दीवार की मोटाई कम होती है, लेकिन खोल में दो परतें होती हैं। आंतरिक परत में पेप्टिडोग्लाइकन होता है, जिसकी संरचना ढीली और चौड़े छिद्र होते हैं। इथेनॉल से ग्राम स्टेनिंग पेंट आसानी से धुल जाता है। कोशिका बदरंग हो जाती है। भविष्य में, तकनीक में एक विपरीत लाल रंग जोड़ना शामिल है, जो बैक्टीरिया को लाल या गुलाबी रंग देता है।

मनुष्यों के लिए हानिरहित ग्राम-पॉजिटिव रोगाणुओं का अनुपात, ग्राम-नकारात्मक से कहीं अधिक है। आज तक, मनुष्यों में रोग पैदा करने वाले ग्राम-नकारात्मक सूक्ष्मजीवों के तीन समूहों को वर्गीकृत किया गया है:

• कोक्सी (स्ट्रेप्टोकोकी और स्टेफिलोकोकी);
• गैर-बीजाणु-गठन रूप (कोरिनेबैक्टीरिया और लिस्टेरिया);
• बीजाणु बनाने वाले रूप (बैसिलस, क्लॉस्ट्रिडिया)।

पेरिप्लास्मिक स्पेस के लक्षण

जीवाणु दीवार और साइटोप्लाज्मिक झिल्ली के बीच एक पेरिप्लास्मिक स्थान होता है, जिसमें एंजाइम होते हैं। यह घटक एक अनिवार्य संरचना है; यह जीवाणु के शुष्क द्रव्यमान का 10-12% बनाता है। यदि किसी कारण से झिल्ली नष्ट हो जाए तो कोशिका मर जाती है। आनुवंशिक जानकारी सीधे साइटोप्लाज्म में स्थित होती है और परमाणु झिल्ली द्वारा इससे अलग नहीं होती है।

भले ही सूक्ष्म जीव ग्राम-पॉजिटिव हो या ग्राम-नेगेटिव, यह सूक्ष्मजीव का आसमाटिक अवरोध है, जो कोशिका में गहराई से कार्बनिक और अकार्बनिक अणुओं का ट्रांसपोर्टर है। सूक्ष्मजीव के विकास में पेरिप्लाज्म की एक निश्चित भूमिका भी सिद्ध हो चुकी है।

मैं एक पशु चिकित्सक के रूप में काम करता हूं। मुझे बॉलरूम नृत्य, खेल और योग में रुचि है। मैं व्यक्तिगत विकास और आध्यात्मिक प्रथाओं में महारत हासिल करने को प्राथमिकता देता हूं। पसंदीदा विषय: पशु चिकित्सा, जीव विज्ञान, निर्माण, मरम्मत, यात्रा। वर्जनाएँ: कानून, राजनीति, आईटी प्रौद्योगिकियाँ और कंप्यूटर गेम।

जीवाणु जीव का प्रतिनिधित्व एक एकल कोशिका द्वारा किया जाता है। जीवाणुओं के रूप विविध होते हैं। बैक्टीरिया की संरचना जानवरों और पौधों की कोशिकाओं की संरचना से भिन्न होती है।

कोशिका में केन्द्रक, माइटोकॉन्ड्रिया और प्लास्टिड का अभाव होता है। वंशानुगत सूचना का वाहक डीएनए कोशिका के केंद्र में मुड़े हुए रूप में स्थित होता है। जिन सूक्ष्मजीवों में वास्तविक केन्द्रक नहीं होता उन्हें प्रोकैरियोट्स के रूप में वर्गीकृत किया जाता है। सभी जीवाणु प्रोकैरियोट्स हैं।

अनुमान है कि पृथ्वी पर इन अद्भुत जीवों की दस लाख से अधिक प्रजातियाँ हैं। आज तक, लगभग 10 हजार प्रजातियों का वर्णन किया गया है।

एक जीवाणु कोशिका में एक दीवार, एक साइटोप्लाज्मिक झिल्ली, समावेशन के साथ साइटोप्लाज्म और एक न्यूक्लियोटाइड होता है। अतिरिक्त संरचनाओं में से, कुछ कोशिकाओं में फ्लैगेल्ला, पिली (सतह पर चिपकने और बनाए रखने के लिए एक तंत्र) और एक कैप्सूल होता है। प्रतिकूल परिस्थितियों में, कुछ जीवाणु कोशिकाएँ बीजाणु बनाने में सक्षम होती हैं। बैक्टीरिया का औसत आकार 0.5-5 माइक्रोन होता है।

बैक्टीरिया की बाहरी संरचना

चावल। 1. जीवाणु कोशिका की संरचना।

कोशिका भित्ति

• जीवाणु कोशिका की कोशिका भित्ति उसकी सुरक्षा और सहारा होती है। यह सूक्ष्मजीव को अपना विशिष्ट आकार देता है।
• कोशिका भित्ति पारगम्य होती है। पोषक तत्व अंदर की ओर गुजरते हैं और चयापचय उत्पाद इसके माध्यम से गुजरते हैं।
• कुछ प्रकार के बैक्टीरिया विशेष बलगम का उत्पादन करते हैं जो एक कैप्सूल जैसा दिखता है जो उन्हें सूखने से बचाता है।
• कुछ कोशिकाओं में फ्लैगेल्ला (एक या अधिक) या विली होते हैं जो उन्हें चलने में मदद करते हैं।
• जीवाणु कोशिकाएँ जो ग्राम रंजित होने पर गुलाबी दिखाई देती हैं ( ग्राम नकारात्मक), कोशिका भित्ति पतली और बहुस्तरीय होती है। पोषक तत्वों को तोड़ने में मदद करने वाले एंजाइम जारी होते हैं।
• बैक्टीरिया जो ग्राम स्टेनिंग पर बैंगनी दिखाई देते हैं ( ग्राम पॉजिटिव), कोशिका भित्ति मोटी होती है। कोशिका में प्रवेश करने वाले पोषक तत्व हाइड्रोलाइटिक एंजाइमों द्वारा पेरिप्लास्मिक स्पेस (कोशिका दीवार और साइटोप्लाज्मिक झिल्ली के बीच का स्थान) में टूट जाते हैं।
• कोशिका भित्ति की सतह पर असंख्य रिसेप्टर्स होते हैं। कोशिका नाशक - फेज, कोलिसिन और रासायनिक यौगिक - उनसे जुड़े होते हैं।
• कुछ प्रकार के जीवाणुओं में वॉल लिपोप्रोटीन एंटीजन होते हैं जिन्हें टॉक्सिन कहा जाता है।
• एंटीबायोटिक दवाओं के साथ लंबे समय तक उपचार के साथ और कई अन्य कारणों से, कुछ कोशिकाएं अपनी झिल्ली खो देती हैं, लेकिन प्रजनन करने की क्षमता बरकरार रखती हैं। वे एक गोल आकार प्राप्त करते हैं - एल-आकार और लंबे समय तक मानव शरीर में बने रह सकते हैं (कोक्सी या ट्यूबरकुलोसिस बेसिली)। अस्थिर एल-फॉर्मों में अपने मूल स्वरूप (प्रत्यावर्तन) पर लौटने की क्षमता होती है।

चावल। 2. फोटो ग्राम-नकारात्मक बैक्टीरिया (बाएं) और ग्राम-पॉजिटिव बैक्टीरिया (दाएं) की जीवाणु दीवार की संरचना को दर्शाता है।

कैप्सूल

प्रतिकूल पर्यावरणीय परिस्थितियों में बैक्टीरिया एक कैप्सूल बनाते हैं। माइक्रोकैप्सूल दीवार से कसकर चिपक जाता है। इसे केवल इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप में ही देखा जा सकता है। मैक्रोकैप्सूल अक्सर रोगजनक रोगाणुओं (न्यूमोकोकी) द्वारा बनता है। क्लेबसिएला निमोनिया में, मैक्रोकैप्सूल हमेशा पाया जाता है।

चावल। 3. फोटो में न्यूमोकोकस है। तीर कैप्सूल (अल्ट्राथिन सेक्शन का इलेक्ट्रोनोग्राम) को दर्शाते हैं।

कैप्सूल जैसा खोल

कैप्सूल जैसा खोल कोशिका भित्ति से शिथिल रूप से जुड़ा हुआ एक गठन है। जीवाणु एंजाइमों के लिए धन्यवाद, कैप्सूल जैसा खोल बाहरी वातावरण से कार्बोहाइड्रेट (एक्सोपॉलीसेकेराइड) से ढका होता है, जो विभिन्न सतहों, यहां तक ​​​​कि पूरी तरह से चिकनी सतहों पर बैक्टीरिया के आसंजन को सुनिश्चित करता है।

उदाहरण के लिए, स्ट्रेप्टोकोकी, मानव शरीर में प्रवेश करते समय, दांतों और हृदय वाल्वों से चिपकने में सक्षम होते हैं।

कैप्सूल के कार्य विविध हैं:

• आक्रामक पर्यावरणीय परिस्थितियों से सुरक्षा,
• मानव कोशिकाओं से आसंजन (चिपके रहना) सुनिश्चित करना,
• एंटीजेनिक गुणों से युक्त, कैप्सूल को जीवित जीव में डालने पर जहरीला प्रभाव पड़ता है।

चावल। 4. स्ट्रेप्टोकोकी दांतों के इनेमल से चिपकने में सक्षम होते हैं और अन्य रोगाणुओं के साथ मिलकर क्षय का कारण बनते हैं।

चावल। 5. फोटो गठिया के कारण माइट्रल वाल्व को हुए नुकसान को दर्शाता है। इसका कारण स्ट्रेप्टोकोकी है।

कशाभिका

• कुछ जीवाणु कोशिकाओं में फ्लैगेल्ला (एक या अधिक) या विली होते हैं जो उन्हें चलने में मदद करते हैं। फ्लैगेल्ला में संकुचनशील प्रोटीन फ्लैगेलिन होता है।
• कशाभिका की संख्या अलग-अलग हो सकती है - एक, कशाभिका का एक बंडल, कोशिका के विभिन्न सिरों पर या पूरी सतह पर कशाभिका।
• कशाभिका की घूर्णी गति के परिणामस्वरूप गति (यादृच्छिक या घूर्णी) की जाती है।
• फ्लैगेल्ला के एंटीजेनिक गुण रोग में विषैला प्रभाव डालते हैं।
• जिन जीवाणुओं में फ्लैगेल्ला नहीं होता, वे बलगम से ढके होने पर सरकने में सक्षम होते हैं। जलीय जीवाणुओं में नाइट्रोजन से भरी 40-60 रिक्तिकाएँ होती हैं।

वे गोताखोरी और चढ़ाई प्रदान करते हैं। मिट्टी में, जीवाणु कोशिका मिट्टी के चैनलों के माध्यम से चलती है।

चावल। 6. फ्लैगेलम के लगाव और संचालन की योजना।

चावल। 7. फोटो में विभिन्न प्रकार के फ़्लैगेलेटेड रोगाणुओं को दिखाया गया है।

चावल। 8. फोटो में विभिन्न प्रकार के फ़्लैगेलेटेड रोगाणुओं को दिखाया गया है।

पिया

• पिली (विली, फ़िम्ब्रिए) जीवाणु कोशिकाओं की सतह को ढकते हैं। विलस प्रोटीन प्रकृति का एक पेचदार रूप से मुड़ा हुआ पतला खोखला धागा है।
• सामान्य प्रकार का पियामेजबान कोशिकाओं को आसंजन (चिपकाना) प्रदान करें। इनकी संख्या बहुत बड़ी है और कई सौ से लेकर कई हजार तक है। लगाव के क्षण से, कोई भी।
• सेक्स पी गयादाता से प्राप्तकर्ता तक आनुवंशिक सामग्री के स्थानांतरण की सुविधा प्रदान करना। इनकी संख्या प्रति कोशिका 1 से 4 तक होती है।

चावल। 9. फोटो में ई. कोलाई दिखाया गया है। फ्लैगेल्ला और पिली दिखाई दे रहे हैं। तस्वीर टनलिंग माइक्रोस्कोप (एसटीएम) का उपयोग करके ली गई थी।

चावल। 10. फोटो में कोक्सी की असंख्य पिली (फिम्ब्रिए) दिखाई दे रही हैं।

चावल। 11. फोटो में फिम्ब्रिया के साथ एक जीवाणु कोशिका दिखाई गई है।

कोशिकाद्रव्य की झिल्ली

• साइटोप्लाज्मिक झिल्ली कोशिका भित्ति के नीचे स्थित होती है और एक लिपोप्रोटीन (30% तक लिपिड और 70% तक प्रोटीन) होती है।
• विभिन्न जीवाणु कोशिकाओं में अलग-अलग झिल्लीदार लिपिड रचनाएँ होती हैं।
• झिल्ली प्रोटीन कई कार्य करते हैं। कार्यात्मक प्रोटीनएंजाइम होते हैं जिनके कारण इसके विभिन्न घटकों आदि का संश्लेषण साइटोप्लाज्मिक झिल्ली पर होता है।
• साइटोप्लाज्मिक झिल्ली में 3 परतें होती हैं। डबल फॉस्फोलिपिड परत ग्लोब्युलिन से व्याप्त होती है, जो बैक्टीरिया कोशिका में पदार्थों के परिवहन को सुनिश्चित करती है। यदि इसका कार्य बाधित हो जाता है, तो कोशिका मर जाती है।
• साइटोप्लाज्मिक झिल्ली स्पोरुलेशन में भाग लेती है।

चावल। 12. फोटो में स्पष्ट रूप से एक पतली कोशिका भित्ति (सीडब्ल्यू), एक साइटोप्लाज्मिक झिल्ली (सीपीएम) और केंद्र में एक न्यूक्लियोटाइड (जीवाणु निसेरिया कैटरलिस) दिखाई दे रहा है।

बैक्टीरिया की आंतरिक संरचना

चावल। 13. फोटो एक जीवाणु कोशिका की संरचना को दर्शाता है। जीवाणु कोशिका की संरचना पशु और पौधों की कोशिकाओं की संरचना से भिन्न होती है - कोशिका में केन्द्रक, माइटोकॉन्ड्रिया और प्लास्टिड का अभाव होता है।

कोशिका द्रव्य

साइटोप्लाज्म 75% पानी है, शेष 25% खनिज यौगिक, प्रोटीन, आरएनए और डीएनए है। साइटोप्लाज्म सदैव सघन एवं गतिहीन होता है। इसमें एंजाइम, कुछ रंगद्रव्य, शर्करा, अमीनो एसिड, पोषक तत्वों की आपूर्ति, राइबोसोम, मेसोसोम, कणिकाएं और अन्य सभी प्रकार के समावेश शामिल हैं। कोशिका के केंद्र में, एक पदार्थ केंद्रित होता है जो वंशानुगत जानकारी रखता है - न्यूक्लियॉइड।

granules

दाने ऐसे यौगिकों से बने होते हैं जो ऊर्जा और कार्बन का स्रोत होते हैं।

मेसोसोम

मेसोसोम कोशिका व्युत्पन्न हैं। उनके अलग-अलग आकार होते हैं - संकेंद्रित झिल्ली, पुटिका, ट्यूब, लूप आदि। मेसोसोम का न्यूक्लियॉइड से संबंध होता है। कोशिका विभाजन और स्पोरुलेशन में भागीदारी उनका मुख्य उद्देश्य है।

न्यूक्लियॉइड

न्यूक्लियॉइड एक नाभिक का एक एनालॉग है। यह कोशिका के मध्य में स्थित होता है। इसमें मुड़े हुए रूप में वंशानुगत जानकारी का वाहक डीएनए होता है। खुला डीएनए 1 मिमी की लंबाई तक पहुंचता है। जीवाणु कोशिका के परमाणु पदार्थ में एक झिल्ली, एक न्यूक्लियोलस या गुणसूत्रों का एक सेट नहीं होता है, और माइटोसिस द्वारा विभाजित नहीं होता है। विभाजित करने से पहले न्यूक्लियोटाइड को दोगुना कर दिया जाता है। विभाजन के दौरान न्यूक्लियोटाइड की संख्या बढ़कर 4 हो जाती है।

चावल। 14. फोटो में एक जीवाणु कोशिका का एक भाग दिखाया गया है। मध्य भाग में एक न्यूक्लियोटाइड दिखाई देता है।

प्लाज्मिड

प्लास्मिड स्वायत्त अणु हैं जो डबल-स्ट्रैंडेड डीएनए की एक अंगूठी में कुंडलित होते हैं। उनका द्रव्यमान न्यूक्लियोटाइड के द्रव्यमान से काफी कम होता है। इस तथ्य के बावजूद कि वंशानुगत जानकारी प्लास्मिड के डीएनए में एन्कोडेड है, वे जीवाणु कोशिका के लिए महत्वपूर्ण और आवश्यक नहीं हैं।

चावल। 15. फोटो में एक बैक्टीरियल प्लास्मिड दिखाया गया है। तस्वीर एक इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप का उपयोग करके ली गई थी।

राइबोसोम

जीवाणु कोशिका के राइबोसोम अमीनो एसिड से प्रोटीन के संश्लेषण में शामिल होते हैं। जीवाणु कोशिकाओं के राइबोसोम नाभिक वाली कोशिकाओं की तरह एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम में एकजुट नहीं होते हैं। यह राइबोसोम ही हैं जो अक्सर कई जीवाणुरोधी दवाओं के लिए "लक्ष्य" बन जाते हैं।

समावेशन

समावेशन परमाणु और गैर-परमाणु कोशिकाओं के चयापचय उत्पाद हैं। वे पोषक तत्वों की आपूर्ति का प्रतिनिधित्व करते हैं: ग्लाइकोजन, स्टार्च, सल्फर, पॉलीफॉस्फेट (वैलुटिन), आदि। अक्सर, जब चित्रित किया जाता है, तो डाई के रंग की तुलना में समावेशन एक अलग रूप धारण कर लेता है। आप मुद्रा द्वारा निदान कर सकते हैं।

जीवाणुओं की आकृतियाँ

जीवाणु कोशिका का आकार और उसका आकार उनकी पहचान (पहचान) में बहुत महत्व रखता है। सबसे आम आकृतियाँ गोलाकार, छड़ के आकार की और घुमावदार हैं।

तालिका 1. बैक्टीरिया के मुख्य रूप।

गोलाकार जीवाणु

गोलाकार जीवाणुओं को कोक्सी कहा जाता है (ग्रीक कोकस से - अनाज)। वे एक-एक करके, दो-दो (डिप्लोकॉसी), पैकेट में, जंजीरों में और अंगूर के गुच्छों की तरह व्यवस्थित होते हैं। यह स्थान कोशिका विभाजन की विधि पर निर्भर करता है। सबसे हानिकारक रोगाणु स्टेफिलोकोकी और स्ट्रेप्टोकोकी हैं।

चावल। 16. फोटो में माइक्रोकॉसी हैं. बैक्टीरिया गोल, चिकने और सफेद, पीले और लाल रंग के होते हैं। प्रकृति में, माइक्रोकॉसी सर्वव्यापी हैं। वे मानव शरीर की विभिन्न गुहाओं में रहते हैं।

चावल। 17. फोटो में डिप्लोकोकस बैक्टीरिया - स्ट्रेप्टोकोकस न्यूमोनिया दिखाया गया है।

चावल। 18. फोटो में सार्सिना बैक्टीरिया दिखाया गया है। कोकॉइड बैक्टीरिया पैकेटों में एक साथ जमा हो जाते हैं।

चावल। 19. फोटो में स्ट्रेप्टोकोकस बैक्टीरिया (ग्रीक "स्ट्रेप्टोस" से - श्रृंखला) दिखाया गया है।

जंजीरों में व्यवस्थित. वे अनेक रोगों के प्रेरक कारक हैं।

चावल। 20. फोटो में, बैक्टीरिया "गोल्डन" स्टेफिलोकोसी हैं। "अंगूर के गुच्छों" की तरह व्यवस्थित। गुच्छे सुनहरे रंग के होते हैं। वे अनेक रोगों के प्रेरक कारक हैं।

छड़ के आकार का जीवाणु

छड़ के आकार के जीवाणु जो बीजाणु बनाते हैं, बेसिली कहलाते हैं। इनका आकार बेलनाकार होता है। इस समूह का सबसे प्रमुख प्रतिनिधि बैसिलस है। बेसिली में प्लेग और हीमोफिलस इन्फ्लुएंजा शामिल हैं। छड़ के आकार के जीवाणुओं के सिरे नुकीले, गोल, कटे हुए, भड़के हुए या विभाजित हो सकते हैं। छड़ियों का आकार स्वयं नियमित या अनियमित हो सकता है। उन्हें एक समय में एक, एक समय में दो व्यवस्थित किया जा सकता है, या श्रृंखलाएँ बनाई जा सकती हैं। कुछ बेसिली को कोकोबैसिली कहा जाता है क्योंकि उनका आकार गोल होता है। लेकिन, फिर भी, उनकी लंबाई उनकी चौड़ाई से अधिक है।

डिप्लोबैसिलस दोहरी छड़ें हैं। एंथ्रेक्स बेसिली लंबे धागे (चेन) बनाते हैं।

बीजाणुओं के बनने से बेसिली का आकार बदल जाता है। बेसिली के केंद्र में, ब्यूटिरिक एसिड बैक्टीरिया में बीजाणु बनते हैं, जो उन्हें एक धुरी का रूप देते हैं। टेटनस बेसिली में - बेसिली के सिरों पर, जो उन्हें ड्रमस्टिक्स का रूप देता है।

चावल। 21. फोटो में एक छड़ के आकार की जीवाणु कोशिका दिखाई गई है। एकाधिक कशाभिकाएँ दिखाई देती हैं। तस्वीर एक इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप का उपयोग करके ली गई थी। नकारात्मक।

चावल। 24. ब्यूटिरिक एसिड बेसिली में, बीजाणु केंद्र में बनते हैं, जो उन्हें एक धुरी का रूप देते हैं। टेटनस की छड़ियों में - सिरों पर, जो उन्हें ड्रमस्टिक का रूप देती है।

मुड़े हुए जीवाणु

एक से अधिक भंवर में कोशिका मोड़ नहीं होता है। कई (दो, तीन या अधिक) कैम्पिलोबैक्टर हैं। स्पाइरोकेट्स की एक अजीब उपस्थिति होती है, जो उनके नाम - "स्पिरा" - मोड़ और "नफरत" - माने में परिलक्षित होती है। लेप्टोस्पाइरा ("लेप्टोस" - संकीर्ण और "स्पेरा" - गाइरस) बारीकी से दूरी वाले कर्ल के साथ लंबे तंतु हैं। बैक्टीरिया एक मुड़े हुए सर्पिल जैसा दिखता है।

चावल। 27. फोटो में, एक सर्पिल आकार की जीवाणु कोशिका "चूहे के काटने की बीमारी" का प्रेरक एजेंट है।

चावल। 28. फोटो में लेप्टोस्पाइरा बैक्टीरिया कई बीमारियों का कारक है।

चावल। 29. फोटो में लेप्टोस्पाइरा बैक्टीरिया कई बीमारियों का कारक है।

क्लब के आकार का

कोरिनेबैक्टीरिया, डिप्थीरिया और लिस्टेरियोसिस के प्रेरक एजेंट, एक क्लब के आकार के होते हैं। जीवाणु का यह आकार उसके ध्रुवों पर मेटाक्रोमैटिक अनाजों की व्यवस्था द्वारा दिया गया है।

चावल। 30. फोटो में कोरिनेबैक्टीरिया दिखाया गया है।

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बैक्टीरिया पृथ्वी ग्रह पर 3.5 अरब वर्षों से भी अधिक समय से जीवित हैं। इस दौरान उन्होंने बहुत कुछ सीखा और बहुत कुछ अपनाया। जीवाणुओं का कुल द्रव्यमान बहुत बड़ा है। यह लगभग 500 बिलियन टन है। बैक्टीरिया ने लगभग सभी ज्ञात जैव रासायनिक प्रक्रियाओं में महारत हासिल कर ली है। जीवाणुओं के रूप विविध होते हैं। लाखों वर्षों में बैक्टीरिया की संरचना काफी जटिल हो गई है, लेकिन आज भी उन्हें सबसे सरल रूप से संरचित एककोशिकीय जीव माना जाता है।

जीवाणु कोशिका की संरचना

अधिकांश बैक्टीरिया का साइटोप्लाज्म झिल्लियों से घिरा होता है: एक कोशिका भित्ति, एक साइटोप्लाज्मिक झिल्ली और एक कैप्सुलर (श्लेष्म) परत। ये संरचनाएं चयापचय में भाग लेती हैं; खाद्य उत्पाद कोशिका झिल्ली के माध्यम से प्रवेश करते हैं और चयापचय उत्पाद हटा दिए जाते हैं। वे कोशिका को हानिकारक पर्यावरणीय कारकों की कार्रवाई से बचाते हैं और बड़े पैमाने पर कोशिका की सतह के गुणों (सतह तनाव, विद्युत आवेश, आसमाटिक अवस्था, आदि) को निर्धारित करते हैं। जीवित जीवाणु कोशिका में ये संरचनाएँ निरंतर कार्यात्मक अंतःक्रिया में रहती हैं।

कोशिका भित्ति. एक जीवाणु कोशिका एक कोशिका भित्ति द्वारा बाहरी वातावरण से अलग होती है। इसकी मोटाई 10-20 एनएम है, इसका द्रव्यमान कोशिका द्रव्यमान के 20-50% तक पहुँच जाता है। यह एक जटिल बहुक्रियाशील प्रणाली है जो कोशिका के आकार की स्थिरता, उसके सतह आवेश, शारीरिक अखंडता, चरणों को सोखने की क्षमता, प्रतिरक्षा प्रतिक्रियाओं में भागीदारी, बाहरी वातावरण के साथ संपर्क और प्रतिकूल बाहरी प्रभावों से सुरक्षा निर्धारित करती है। कोशिका भित्ति में लोच और पर्याप्त ताकत होती है और यह 1-2 एमपीए के इंट्रासेल्युलर दबाव का सामना कर सकती है।

कोशिका भित्ति के मुख्य घटक हैं पेप्टाइडोग्लाइकेन्स(ग्लाइकोपेप्टाइड्स, म्यूकोपेप्टाइड्स, म्यूरिन्स, ग्लाइकोसामिनोपेप्टाइड्स), जो केवल प्रोकैरियोट्स में पाए जाते हैं। पेप्टिडोग्लाइकन के एक विशिष्ट हेटरोपॉलीमर में एन-एसिटाइलग्लुकोसामाइन और एन-एसिटाइलमुरैमिक एसिड के वैकल्पिक अवशेष होते हैं, जो अनुपात में β-1-4-ग्लाइकोसिडिक बॉन्ड, डायमिनोपिमेलिक एसिड (डीएपी), डी-ग्लूटामिक एसिड, एल- और डी-अलैनिन के माध्यम से जुड़े होते हैं। 1:1:1:1:2. ग्लाइकोसिडिक और पेप्टाइड बांड जो पेप्टिडोग्लाइकेन सबयूनिट को एक साथ जोड़ते हैं, उन्हें एक आणविक नेटवर्क या थैली संरचना देते हैं। प्रोकैरियोटिक कोशिका भित्ति के म्यूरिन नेटवर्क में टेकोइक एसिड, पॉलीपेप्टाइड्स, लिपोपॉलीसेकेराइड, लिपोप्रोटीन आदि भी शामिल हैं। कोशिका भित्ति में कठोरता होती है, यह वह गुण है जो जीवाणु दीवार के आकार को निर्धारित करता है; कोशिका भित्ति में छोटे-छोटे छिद्र होते हैं जिनके माध्यम से चयापचय उत्पादों का परिवहन होता है।

ग्राम स्टेन. अधिकांश जीवाणुओं को उनकी रासायनिक संरचना के आधार पर दो समूहों में विभाजित किया जाता है। इस संपत्ति को सबसे पहले 1884 में डेनिश भौतिक विज्ञानी एच. ग्राम ने देखा था। सार यह है कि जब बैक्टीरिया को जेंटियन वॉयलेट (क्रिस्टल वॉयलेट, मिथाइल वॉयलेट, आदि) से रंगा जाता है, तो कुछ बैक्टीरिया में आयोडीन वाला पेंट एक यौगिक बनाता है, जो अल्कोहल से उपचारित होने पर कोशिकाओं द्वारा बनाए रखा जाता है। ऐसे जीवाणु नीले-बैंगनी रंग के होते हैं और ग्राम-पॉजिटिव (जीआर+) कहलाते हैं। बदरंग बैक्टीरिया ग्राम-नेगेटिव (जीआर-) होते हैं, वे विपरीत रंग (मैजेंटा) से रंगे होते हैं। ग्राम स्टेनिंग निदानात्मक है, लेकिन केवल प्रोकैरियोट्स के लिए जिनमें कोशिका भित्ति होती है।

संरचना और रासायनिक संरचना में, ग्राम-पॉजिटिव बैक्टीरिया ग्राम-नेगेटिव बैक्टीरिया से काफी भिन्न होते हैं। ग्राम-पॉजिटिव बैक्टीरिया में, कोशिका भित्ति अधिक मोटी, सजातीय, अनाकार होती है और इसमें बहुत अधिक मात्रा में म्यूरिन होता है, जो टेइकोइक एसिड से जुड़ा होता है। ग्राम-नकारात्मक बैक्टीरिया में, कोशिका भित्ति पतली, परतदार होती है, इसमें थोड़ा म्यूरिन (5-10%) होता है, और कोई टेकोइक एसिड नहीं होता है।

तालिका 1.1 जीआर+ और जीआर-बैक्टीरिया की रासायनिक संरचना

जीवाणु कोशिका की सामान्य संरचना चित्र 2 में दिखाई गई है। जीवाणु कोशिका का आंतरिक संगठन जटिल है। सूक्ष्मजीवों के प्रत्येक व्यवस्थित समूह की अपनी विशिष्ट संरचनात्मक विशेषताएं होती हैं।

कोशिका भित्ति।जीवाणु कोशिका एक घनी झिल्ली से ढकी होती है। साइटोप्लाज्मिक झिल्ली के बाहर स्थित इस सतह परत को कोशिका भित्ति कहा जाता है (चित्र 2, 14)। दीवार सुरक्षात्मक और सहायक कार्य करती है, और कोशिका को एक स्थायी, विशिष्ट आकार (उदाहरण के लिए, रॉड या कोकस का आकार) भी देती है और कोशिका के बाहरी कंकाल का प्रतिनिधित्व करती है। यह घना खोल बैक्टीरिया को पौधों की कोशिकाओं के समान बनाता है, जो उन्हें जानवरों की कोशिकाओं से अलग करता है, जिनमें नरम खोल होते हैं। जीवाणु कोशिका के अंदर, आसमाटिक दबाव बाहरी वातावरण की तुलना में कई गुना और कभी-कभी दसियों गुना अधिक होता है। इसलिए, यदि कोशिका दीवार जैसी घनी, कठोर संरचना द्वारा संरक्षित नहीं की गई तो कोशिका जल्दी से टूट जाएगी।

कोशिका भित्ति की मोटाई 0.01-0.04 माइक्रोन होती है। यह बैक्टीरिया के शुष्क द्रव्यमान का 10 से 50% तक बनता है। कोशिका भित्ति बनाने वाली सामग्री की मात्रा बैक्टीरिया के विकास के दौरान बदलती है और आमतौर पर उम्र के साथ बढ़ती है।

दीवारों का मुख्य संरचनात्मक घटक, आज तक अध्ययन किए गए लगभग सभी जीवाणुओं में उनकी कठोर संरचना का आधार, म्यूरिन (ग्लाइकोपेप्टाइड, म्यूकोपेप्टाइड) है। यह एक जटिल संरचना का कार्बनिक यौगिक है, जिसमें नाइट्रोजन ले जाने वाली शर्करा - अमीनो शर्करा और 4-5 अमीनो एसिड शामिल हैं। इसके अलावा, कोशिका भित्ति अमीनो एसिड का एक असामान्य आकार (डी-स्टीरियोइसोमर्स) होता है, जो प्रकृति में बहुत कम पाया जाता है।

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कोशिका भित्ति के घटक भाग, इसके घटक, एक जटिल, मजबूत संरचना बनाते हैं (चित्र 3, 4 और 5)।

क्रिश्चियन ग्रैम द्वारा 1884 में पहली बार प्रस्तावित धुंधला विधि का उपयोग करके, बैक्टीरिया को दो समूहों में विभाजित किया जा सकता है: ग्राम पॉजिटिवऔर ग्राम नकारात्मक. ग्राम-पॉजिटिव जीव कुछ एनिलिन रंगों, जैसे कि क्रिस्टल वायलेट, को बांधने में सक्षम होते हैं, और आयोडीन और फिर अल्कोहल (या एसीटोन) के साथ उपचार के बाद आयोडीन-डाई कॉम्प्लेक्स को बनाए रखते हैं। वही बैक्टीरिया जिनमें एथिल अल्कोहल के प्रभाव में यह कॉम्प्लेक्स नष्ट हो जाता है (कोशिकाएं बदरंग हो जाती हैं) को ग्राम-नेगेटिव के रूप में वर्गीकृत किया जाता है।

ग्राम-पॉजिटिव और ग्राम-नेगेटिव बैक्टीरिया की कोशिका दीवारों की रासायनिक संरचना अलग-अलग होती है।

ग्राम-पॉजिटिव बैक्टीरिया में, कोशिका भित्ति की संरचना में म्यूकोपेप्टाइड्स के अलावा, पॉलीसेकेराइड (जटिल, उच्च-आणविक शर्करा), टेइकोइक एसिड (संरचना और संरचना में जटिल यौगिक, शर्करा, अल्कोहल, अमीनो एसिड और फॉस्फोरिक एसिड शामिल होते हैं) शामिल हैं। ). पॉलीसेकेराइड और टेइकोइक एसिड दीवार के ढांचे - म्यूरिन से जुड़े होते हैं। हम अभी तक नहीं जानते कि ग्राम-पॉजिटिव बैक्टीरिया की कोशिका भित्ति के ये घटक किस संरचना का निर्माण करते हैं। पतले खंडों (लेयरिंग) की इलेक्ट्रॉनिक तस्वीरों का उपयोग करते हुए, दीवारों में कोई ग्राम-पॉजिटिव बैक्टीरिया नहीं पाया गया। संभवतः ये सभी पदार्थ आपस में बहुत मजबूती से जुड़े हुए हैं।

ग्राम-नेगेटिव बैक्टीरिया की दीवारें रासायनिक संरचना में अधिक जटिल होती हैं; उनमें जटिल परिसरों - लिपोप्रोटीन और लिपोपॉलीसेकेराइड में प्रोटीन और शर्करा से जुड़े लिपिड (वसा) की एक महत्वपूर्ण मात्रा होती है। ग्राम-पॉजिटिव बैक्टीरिया की तुलना में ग्राम-नकारात्मक बैक्टीरिया की कोशिका दीवारों में आम तौर पर कम म्यूरिन होता है। ग्राम-नेगेटिव बैक्टीरिया की दीवार संरचना भी अधिक जटिल होती है। इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप का उपयोग करके यह पाया गया कि इन जीवाणुओं की दीवारें बहुपरतीय हैं (चित्र 6)।

भीतरी परत म्यूरिन से बनी होती है। इसके ऊपर ढीले-ढाले प्रोटीन अणुओं की एक विस्तृत परत होती है। यह परत बदले में लिपोपॉलीसेकेराइड की परत से ढकी होती है। सबसे ऊपरी परत में लिपोप्रोटीन होते हैं।

कोशिका भित्ति पारगम्य है: इसके माध्यम से, पोषक तत्व कोशिका में स्वतंत्र रूप से प्रवेश करते हैं, और चयापचय उत्पाद पर्यावरण में बाहर निकल जाते हैं। उच्च आणविक भार वाले बड़े अणु खोल से नहीं गुजरते हैं।

कैप्सूल.कई जीवाणुओं की कोशिका भित्ति ऊपर से श्लेष्मा पदार्थ की एक परत से घिरी होती है - एक कैप्सूल (चित्र 7)। कैप्सूल की मोटाई कोशिका के व्यास से कई गुना अधिक हो सकती है, और कभी-कभी यह इतनी पतली होती है कि इसे केवल एक इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप - एक माइक्रोकैप्सूल के माध्यम से देखा जा सकता है।

कैप्सूल कोशिका का एक अनिवार्य हिस्सा नहीं है, यह उन स्थितियों के आधार पर बनता है जिनमें बैक्टीरिया खुद को पाते हैं। यह कोशिका के लिए एक सुरक्षा कवच के रूप में कार्य करता है और जल चयापचय में भाग लेता है, कोशिका को सूखने से बचाता है।

कैप्सूल की रासायनिक संरचना अक्सर पॉलीसेकेराइड होती है। कभी-कभी उनमें ग्लाइकोप्रोटीन (शर्करा और प्रोटीन के जटिल परिसर) और पॉलीपेप्टाइड्स (जीनस बैसिलस) होते हैं, दुर्लभ मामलों में - फाइबर (जीनस एसिटोबैक्टर) से।

कुछ जीवाणुओं द्वारा सब्सट्रेट में स्रावित श्लेष्म पदार्थ, उदाहरण के लिए, खराब दूध और बियर की श्लेष्म-तार जैसी स्थिरता का कारण बनते हैं।

कोशिकाद्रव्य।केन्द्रक और कोशिका भित्ति को छोड़कर कोशिका की संपूर्ण सामग्री को साइटोप्लाज्म कहा जाता है। साइटोप्लाज्म (मैट्रिक्स) के तरल, संरचनाहीन चरण में राइबोसोम, झिल्ली प्रणाली, माइटोकॉन्ड्रिया, प्लास्टिड और अन्य संरचनाएं, साथ ही आरक्षित पोषक तत्व होते हैं। साइटोप्लाज्म में एक अत्यंत जटिल, बारीक संरचना (स्तरित, दानेदार) होती है। इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप का उपयोग करके कोशिका संरचना के कई दिलचस्प विवरण सामने आए हैं।

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जीवाणु प्रोटोप्लास्ट की बाहरी लिपोप्रोटॉइड परत, जिसमें विशेष भौतिक और रासायनिक गुण होते हैं, साइटोप्लाज्मिक झिल्ली कहलाती है (चित्र 2, 15)।

साइटोप्लाज्म के अंदर सभी महत्वपूर्ण संरचनाएं और अंगक होते हैं।

साइटोप्लाज्मिक झिल्ली एक बहुत ही महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है - यह कोशिका में पदार्थों के प्रवेश और बाहर चयापचय उत्पादों की रिहाई को नियंत्रित करती है।

झिल्ली के माध्यम से, एंजाइमों से जुड़ी एक सक्रिय जैव रासायनिक प्रक्रिया के परिणामस्वरूप पोषक तत्व कोशिका में प्रवेश कर सकते हैं। इसके अलावा, कुछ कोशिका घटकों का संश्लेषण झिल्ली में होता है, मुख्य रूप से कोशिका भित्ति और कैप्सूल के घटक। अंत में, साइटोप्लाज्मिक झिल्ली में सबसे महत्वपूर्ण एंजाइम (जैविक उत्प्रेरक) होते हैं। झिल्लियों पर एंजाइमों की व्यवस्थित व्यवस्था उनकी गतिविधि को विनियमित करना और दूसरों द्वारा कुछ एंजाइमों के विनाश को रोकना संभव बनाती है। झिल्ली से जुड़े राइबोसोम हैं - संरचनात्मक कण जिन पर प्रोटीन संश्लेषित होता है। झिल्ली में लिपोप्रोटीन होते हैं। यह काफी मजबूत है और बिना आवरण वाली कोशिका के अस्थायी अस्तित्व को सुनिश्चित कर सकता है। साइटोप्लाज्मिक झिल्ली कोशिका के शुष्क द्रव्यमान का 20% तक बनाती है।

बैक्टीरिया के पतले खंडों की इलेक्ट्रॉनिक तस्वीरों में, साइटोप्लाज्मिक झिल्ली लगभग 75A मोटी एक सतत स्ट्रैंड के रूप में दिखाई देती है, जिसमें दो गहरे रंग वाले (प्रोटीन) के बीच एक हल्की परत (लिपिड) होती है। प्रत्येक परत की चौड़ाई 20-30A है। ऐसी झिल्ली को प्राथमिक कहा जाता है (तालिका 30, चित्र 8)।

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प्लाज़्मा झिल्ली और कोशिका भित्ति के बीच डेस्मोज़ - पुलों के रूप में एक संबंध होता है। साइटोप्लाज्मिक झिल्ली अक्सर कोशिका में आक्रमण - को जन्म देती है। ये आक्रमण साइटोप्लाज्म में विशेष झिल्ली संरचनाएं बनाते हैं जिन्हें कहा जाता है मेसोसोम.कुछ प्रकार के मेसोसोम अपनी झिल्ली द्वारा साइटोप्लाज्म से अलग किए गए पिंड होते हैं। इन झिल्लीदार थैलियों के अंदर असंख्य पुटिकाएं और नलिकाएं भरी होती हैं (चित्र 2)। ये संरचनाएँ बैक्टीरिया में विभिन्न प्रकार के कार्य करती हैं। इनमें से कुछ संरचनाएँ माइटोकॉन्ड्रिया के अनुरूप हैं। अन्य एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम या गोल्गी तंत्र के कार्य करते हैं। साइटोप्लाज्मिक झिल्ली के आक्रमण से बैक्टीरिया का प्रकाश संश्लेषक उपकरण भी बनता है। साइटोप्लाज्म के आक्रमण के बाद, झिल्ली बढ़ती रहती है और ढेर बनाती है (तालिका 30), जिसे पौधे के क्लोरोप्लास्ट कणिकाओं के अनुरूप थायलाकोइड स्टैक कहा जाता है। इन झिल्लियों में, जो अक्सर जीवाणु कोशिका के अधिकांश साइटोप्लाज्म को भरती हैं, प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया को अंजाम देने वाले रंगद्रव्य (बैक्टीरियोक्लोरोफिल, कैरोटीनॉयड) और एंजाइम (साइटोक्रोम) स्थानीयकृत होते हैं।

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बैक्टीरिया के साइटोप्लाज्म में 200A व्यास वाले राइबोसोम, प्रोटीन-संश्लेषक कण होते हैं। एक पिंजरे में उनकी संख्या एक हजार से अधिक है। राइबोसोम में आरएनए और प्रोटीन होते हैं। बैक्टीरिया में, कई राइबोसोम साइटोप्लाज्म में स्वतंत्र रूप से स्थित होते हैं, उनमें से कुछ झिल्ली से जुड़े हो सकते हैं।

राइबोसोमकोशिका में प्रोटीन संश्लेषण के केंद्र हैं। साथ ही, वे अक्सर एक-दूसरे से जुड़ते हैं, जिससे समुच्चय बनते हैं जिन्हें पॉलीराइबोसोम या पॉलीसोम कहा जाता है।

जीवाणु कोशिकाओं के साइटोप्लाज्म में अक्सर विभिन्न आकृतियों और आकारों के कण होते हैं। हालाँकि, उनकी उपस्थिति को सूक्ष्मजीव के किसी प्रकार के स्थायी संकेत के रूप में नहीं माना जा सकता है, यह आमतौर पर पर्यावरण की भौतिक और रासायनिक स्थितियों से संबंधित है; कई साइटोप्लाज्मिक समावेशन ऐसे यौगिकों से बने होते हैं जो ऊर्जा और कार्बन के स्रोत के रूप में काम करते हैं। ये आरक्षित पदार्थ तब बनते हैं जब शरीर को पर्याप्त पोषक तत्वों की आपूर्ति की जाती है, और, इसके विपरीत, इसका उपयोग तब किया जाता है जब शरीर खुद को पोषण के मामले में कम अनुकूल परिस्थितियों में पाता है।

कई जीवाणुओं में, कणिकाओं में स्टार्च या अन्य पॉलीसेकेराइड होते हैं - ग्लाइकोजन और ग्रैनुलोसा। कुछ बैक्टीरिया, जब चीनी युक्त माध्यम में विकसित होते हैं, तो कोशिका के अंदर वसा की बूंदें होती हैं। दानेदार समावेशन का एक अन्य व्यापक प्रकार वॉलुटिन (मेटाक्रोमैटिन ग्रैन्यूल) है। इन दानों में पॉलीमेटाफॉस्फेट (फॉस्फोरिक एसिड अवशेष युक्त एक आरक्षित पदार्थ) होता है। पॉलीमेटाफॉस्फेट शरीर के लिए फॉस्फेट समूहों और ऊर्जा के स्रोत के रूप में कार्य करता है। सल्फर-मुक्त मीडिया जैसी असामान्य पोषण संबंधी स्थितियों में बैक्टीरिया में वॉलुटिन जमा होने की अधिक संभावना होती है। कुछ सल्फर बैक्टीरिया के साइटोप्लाज्म में सल्फर की बूंदें होती हैं।

विभिन्न संरचनात्मक घटकों के अलावा, साइटोप्लाज्म में एक तरल भाग होता है - घुलनशील अंश। इसमें प्रोटीन, विभिन्न एंजाइम, टी-आरएनए, कुछ रंगद्रव्य और कम आणविक भार यौगिक - शर्करा, अमीनो एसिड होते हैं।

साइटोप्लाज्म में कम आणविक भार यौगिकों की उपस्थिति के परिणामस्वरूप, सेलुलर सामग्री और बाहरी वातावरण के आसमाटिक दबाव में अंतर उत्पन्न होता है, और यह दबाव विभिन्न सूक्ष्मजीवों के लिए भिन्न हो सकता है। उच्चतम आसमाटिक दबाव ग्राम-पॉजिटिव बैक्टीरिया में देखा जाता है - 30 एटीएम; ग्राम-नेगेटिव बैक्टीरिया में यह बहुत कम होता है - 4-8 एटीएम।

परमाणु उपकरण.परमाणु पदार्थ, डीऑक्सीराइबोन्यूक्लिक एसिड (डीएनए), कोशिका के मध्य भाग में स्थानीयकृत होता है।

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बैक्टीरिया में उच्च जीवों (यूकेरियोट्स) जैसा कोई नाभिक नहीं होता है, लेकिन एक एनालॉग होता है - एक "परमाणु समकक्ष" - न्यूक्लियॉइड(चित्र 2, 8 देखें), जो परमाणु पदार्थ के संगठन का एक विकासात्मक रूप से अधिक आदिम रूप है। ऐसे सूक्ष्मजीव जिनमें वास्तविक केन्द्रक नहीं होता, लेकिन उसका एक एनालॉग होता है, उन्हें प्रोकैरियोट्स के रूप में वर्गीकृत किया जाता है। सभी जीवाणु प्रोकैरियोट्स हैं। अधिकांश जीवाणुओं की कोशिकाओं में, डीएनए का बड़ा हिस्सा एक या कई स्थानों पर केंद्रित होता है। यूकेरियोटिक कोशिकाओं में, डीएनए एक विशिष्ट संरचना - नाभिक में स्थित होता है। कोर एक आवरण से घिरा हुआ है झिल्ली.

बैक्टीरिया में, सच्चे नाभिक के विपरीत, डीएनए कम कसकर पैक किया जाता है; न्यूक्लियॉइड में झिल्ली, न्यूक्लियोलस या गुणसूत्रों का एक सेट नहीं होता है। बैक्टीरियल डीएनए मुख्य प्रोटीन - हिस्टोन - से जुड़ा नहीं है और फाइब्रिल के बंडल के रूप में न्यूक्लियॉइड में स्थित है।

कशाभिका।कुछ जीवाणुओं की सतह पर उपांग संरचनाएँ होती हैं; उनमें से सबसे व्यापक हैं फ्लैगेल्ला - बैक्टीरिया की गति के अंग।

फ्लैगेलम को दो जोड़ी डिस्क का उपयोग करके साइटोप्लाज्मिक झिल्ली के नीचे लंगर डाला जाता है। बैक्टीरिया में एक, दो या कई फ्लैगेल्ला हो सकते हैं। उनका स्थान अलग-अलग है: कोशिका के एक सिरे पर, दो सिरे पर, पूरी सतह पर, आदि (चित्र 9)। बैक्टीरियल फ्लैगेल्ला का व्यास 0.01-0.03 माइक्रोन होता है, उनकी लंबाई कोशिका की लंबाई से कई गुना अधिक हो सकती है। बैक्टीरियल फ्लैगेला एक प्रोटीन - फ्लैगेलिन - से बना होता है और मुड़े हुए पेचदार तंतु होते हैं।

कुछ जीवाणु कोशिकाओं की सतह पर पतले विली होते हैं - fimbriae.

पौधों का जीवन: 6 खंडों में। - एम.: आत्मज्ञान। मुख्य संपादक, संबंधित सदस्य ए. एल. तख्तादज़्यान द्वारा संपादित। यूएसएसआर एकेडमी ऑफ साइंसेज, प्रोफेसर। ए.ए. फेदोरोव. 1974 .

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आनुवंशिकी (जेनेटिक्स देखें) और आणविक जीवविज्ञान (आणविक जीवविज्ञान देखें) की एक शाखा, जिसका उद्देश्य अनुसंधान के माध्यम से जीवित प्राणियों की आनुवंशिकता (आनुवंशिकता देखें) और परिवर्तनशीलता (परिवर्तनशीलता देखें) के भौतिक आधार को समझना है... ... महान सोवियत विश्वकोश

बैक्टीरियोफेज शब्द अंग्रेजी में शब्द बैक्टीरियोफेज समानार्थक शब्द फेज, बैक्टीरियल वायरस संक्षिप्त रूप संबंधित शब्द जैविक नैनोऑब्जेक्ट्स, डीएनए, कैप्सिड, नैनोफार्माकोलॉजी, नैनोमटेरियल्स पर आधारित वैक्टर परिभाषा (बैक्टीरिया और ग्रीक से ????... ... नैनोटेक्नोलॉजी का विश्वकोश शब्दकोश

अल्ट्राथिन खंडों की इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी में, साइटोप्लाज्मिक झिल्ली एक तीन-परत झिल्ली होती है (2.5 एनएम मोटी 2 गहरी परतें एक हल्की मध्यवर्ती परत द्वारा अलग की जाती हैं)। संरचना में, यह पशु कोशिकाओं के प्लाज़्मालेम्मा के समान है और इसमें एम्बेडेड सतह और अभिन्न प्रोटीन के साथ फॉस्फोलिपिड्स की दोहरी परत होती है, जैसे कि झिल्ली की संरचना में प्रवेश कर रही हो। अत्यधिक वृद्धि (कोशिका दीवार की वृद्धि की तुलना में) के साथ, साइटोप्लाज्मिक झिल्ली इनवेजिनेट्स बनाती है - जटिल मुड़ झिल्ली संरचनाओं के रूप में इनवेजिनेशन, जिन्हें मेसोसोम कहा जाता है। कम जटिल रूप से मुड़ी हुई संरचनाओं को इंट्रासाइटोप्लाज्मिक झिल्ली कहा जाता है।

कोशिका द्रव्य

साइटोप्लाज्म में घुलनशील प्रोटीन, राइबोन्यूक्लिक एसिड, समावेशन और कई छोटे कण - राइबोसोम होते हैं, जो प्रोटीन के संश्लेषण (अनुवाद) के लिए जिम्मेदार होते हैं। यूकेरियोटिक कोशिकाओं की विशेषता 80S राइबोसोम के विपरीत, बैक्टीरियल राइबोसोम का आकार लगभग 20 एनएम और 70S का अवसादन गुणांक होता है। राइबोसोमल आरएनए (आरआरएनए) बैक्टीरिया के संरक्षित तत्व हैं (विकास की "आणविक घड़ी")। 16S rRNA छोटी राइबोसोमल सबयूनिट का हिस्सा है, और 23S rRNA बड़ी राइबोसोमल सबयूनिट का हिस्सा है। 16एस आरआरएनए का अध्ययन जीन सिस्टमैटिक्स का आधार है, जो जीवों की संबंधितता की डिग्री का आकलन करने की अनुमति देता है।
साइटोप्लाज्म में ग्लाइकोजन ग्रैन्यूल, पॉलीसेकेराइड, बीटा-हाइड्रॉक्सीब्यूट्रिक एसिड और पॉलीफॉस्फेट (वोलुटिन) के रूप में विभिन्न समावेश होते हैं। वे जीवाणुओं की पोषण और ऊर्जा आवश्यकताओं के लिए आरक्षित पदार्थ हैं। वॉलुटिन में मूल रंगों के प्रति आकर्षण है और इसे मेटाक्रोमैटिक ग्रैन्यूल के रूप में विशेष धुंधला तरीकों (उदाहरण के लिए, नीसर) का उपयोग करके आसानी से पहचाना जा सकता है। वॉलुटिन कणिकाओं की विशिष्ट व्यवस्था डिप्थीरिया बैसिलस में तीव्रता से दागदार कोशिका ध्रुवों के रूप में प्रकट होती है।

न्यूक्लियॉइड

न्यूक्लियॉइड बैक्टीरिया में नाभिक के बराबर होता है। यह बैक्टीरिया के मध्य क्षेत्र में डबल-स्ट्रैंडेड डीएनए के रूप में स्थित होता है, एक रिंग में बंद होता है और गेंद की तरह कसकर पैक किया जाता है। यूकेरियोट्स के विपरीत बैक्टीरिया के केंद्रक में परमाणु आवरण, न्यूक्लियोलस और मूल प्रोटीन (हिस्टोन) नहीं होते हैं। आमतौर पर, एक जीवाणु कोशिका में एक गुणसूत्र होता है, जो एक रिंग में बंद डीएनए अणु द्वारा दर्शाया जाता है।
एक गुणसूत्र द्वारा दर्शाए गए न्यूक्लियॉइड के अलावा, जीवाणु कोशिका में आनुवंशिकता के एक्स्ट्राक्रोमोसोमल कारक होते हैं - प्लास्मिड, जो डीएनए के सहसंयोजक रूप से बंद छल्ले होते हैं।

कैप्सूल, माइक्रोकैप्सूल, बलगम

कैप्सूल 0.2 माइक्रोन से अधिक मोटी एक श्लेष्मा संरचना है, जो बैक्टीरिया कोशिका दीवार से मजबूती से जुड़ी होती है और इसकी बाहरी सीमाएं स्पष्ट रूप से परिभाषित होती हैं। कैप्सूल पैथोलॉजिकल सामग्री से छाप स्मीयरों में दिखाई देता है। शुद्ध जीवाणु संस्कृतियों में, कैप्सूल कम बार बनता है। इसका पता स्मीयर को दागने के विशेष तरीकों से लगाया जाता है (उदाहरण के लिए, बर्री-गिन्स के अनुसार), जो कैप्सूल के पदार्थों के बीच एक नकारात्मक विपरीतता पैदा करता है: स्याही कैप्सूल के चारों ओर एक अंधेरे पृष्ठभूमि बनाती है। कैप्सूल में पॉलीसेकेराइड (एक्सोपॉलीसेकेराइड), कभी-कभी पॉलीपेप्टाइड होते हैं, उदाहरण के लिए, एंथ्रेक्स बैसिलस में इसमें डी-ग्लूटामिक एसिड के पॉलिमर होते हैं। कैप्सूल हाइड्रोफिलिक है और बैक्टीरिया के फागोसाइटोसिस को रोकता है। कैप्सूल एंटीजेनिक है: कैप्सूल के खिलाफ एंटीबॉडी इसके विस्तार (कैप्सूल सूजन प्रतिक्रिया) का कारण बनते हैं।
कई बैक्टीरिया एक माइक्रोकैप्सूल बनाते हैं - 0.2 माइक्रोन से कम मोटी श्लेष्मा संरचना, जिसे केवल इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी द्वारा पता लगाया जा सकता है। किसी को कैप्सूल म्यूकॉइड एक्सोपॉलीसेकेराइड से अंतर करना चाहिए, जिनकी स्पष्ट सीमाएँ नहीं हैं। बलगम पानी में घुलनशील होता है।
बैक्टीरियल एक्सोपॉलीसेकेराइड आसंजन (सब्सट्रेट से चिपकना) में शामिल होते हैं, उन्हें ग्लाइकोकैलिक्स भी कहा जाता है। संश्लेषण के अलावा
बैक्टीरिया द्वारा एक्सोपॉलीसेकेराइड, उनके गठन के लिए एक और तंत्र है: डिसैकराइड पर बैक्टीरिया के बाह्यकोशिकीय एंजाइमों की कार्रवाई के माध्यम से। परिणामस्वरूप, डेक्सट्रांस और लेवांस बनते हैं।

कशाभिका

बैक्टीरियल फ्लैगेला बैक्टीरिया कोशिका की गतिशीलता निर्धारित करता है। फ्लैगेल्ला साइटोप्लाज्मिक झिल्ली से निकलने वाले पतले तंतु हैं और कोशिका से भी लंबे होते हैं। फ्लैगेल्ला की मोटाई 12-20 एनएम, लंबाई 3-15 µm है। इनमें 3 भाग होते हैं: एक सर्पिल फिलामेंट, एक हुक और एक बेसल बॉडी जिसमें विशेष डिस्क वाली एक रॉड होती है (ग्राम-पॉजिटिव बैक्टीरिया में 1 जोड़ी डिस्क और ग्राम-नेगेटिव बैक्टीरिया में 2 जोड़ी डिस्क)। फ्लैगेल्ला डिस्क द्वारा साइटोप्लाज्मिक झिल्ली और कोशिका भित्ति से जुड़े होते हैं। यह एक मोटर रॉड के साथ एक इलेक्ट्रिक मोटर का प्रभाव पैदा करता है जो फ्लैगेलम को घुमाता है। फ्लैगेल्ला में एक प्रोटीन होता है - फ्लैगेलिन (फ्लैगेलम से - फ्लैगेलम); एक एच एंटीजन है. फ्लैगेलिन उपइकाइयाँ एक सर्पिल में मुड़ी हुई हैं।
विभिन्न प्रजातियों के जीवाणुओं में कशाभिका की संख्या विब्रियो कॉलेरी में एक (मोनोट्रिच) से लेकर एस्चेरिचिया कोली, प्रोटियस आदि में जीवाणु (पेरीट्रिच) की परिधि के साथ फैली हुई दसियों और सैकड़ों कशाभिका तक होती है। लोफोट्रिच में एक में कशाभिका का एक बंडल होता है कोशिका का अंत. एम्फीट्रिची में कोशिका के विपरीत छोर पर एक फ्लैगेलम या फ्लैगेला का एक बंडल होता है।

पिया

पिली (फिम्ब्रिए, विली) धागे जैसी संरचनाएं हैं, जो फ्लैगेल्ला की तुलना में पतली और छोटी (3-10 एनएम x 0.3-10 माइक्रोमीटर) हैं। पिली कोशिका की सतह से फैलती है और इसमें प्रोटीन पिलिन होता है, जिसमें एंटीजेनिक गतिविधि होती है। पिली आसंजन के लिए जिम्मेदार होती है, यानी बैक्टीरिया को प्रभावित कोशिका से जोड़ने के लिए, साथ ही पिली पोषण, पानी-नमक चयापचय और यौन (एफ-पिली), या संयुग्मन पिली के लिए जिम्मेदार होती है। पिली असंख्य हैं - प्रति कोशिका कई सौ। हालाँकि, आमतौर पर प्रति कोशिका 1-3 सेक्स पिली होती हैं: वे तथाकथित "पुरुष" दाता कोशिकाओं द्वारा बनाई जाती हैं जिनमें ट्रांसमिसिबल प्लास्मिड (एफ-, आर-, कोल-प्लास्मिड) होते हैं। सेक्स पिली की एक विशिष्ट विशेषता विशेष "पुरुष" गोलाकार बैक्टीरियोफेज के साथ बातचीत है, जो सेक्स पिली पर तीव्रता से अवशोषित होते हैं।

विवाद

बीजाणु आराम करने वाले फर्मिक्यूट बैक्टीरिया का एक अजीब रूप हैं, यानी। जीवाणु
ग्राम-पॉजिटिव प्रकार की कोशिका भित्ति संरचना के साथ। बीजाणु जीवाणुओं के अस्तित्व के लिए प्रतिकूल परिस्थितियों (सूखना, पोषक तत्वों की कमी, आदि) में बनते हैं। एक बीजाणु (एंडोस्पोर) जीवाणु कोशिका के अंदर बनता है। बीजाणुओं का निर्माण प्रजातियों के संरक्षण में योगदान देता है और प्रजनन की एक विधि नहीं है , कवक की तरह। जीनस बैसिलस के बीजाणु बनाने वाले बैक्टीरिया में बीजाणु होते हैं, जो कोशिका के व्यास से अधिक नहीं होते हैं, जिनमें बीजाणु का आकार कोशिका के व्यास से अधिक होता है, उन्हें क्लॉस्ट्रिडिया कहा जाता है, उदाहरण के लिए, जीनस क्लोस्ट्रीडियम के बैक्टीरिया। अव्य. क्लोस्ट्रीडियम - नीले रंग में।

बीजाणुओं का आकार अंडाकार, गोलाकार हो सकता है; सेल में स्थान टर्मिनल है, अर्थात स्टिक के अंत में (टेटनस के प्रेरक एजेंट में), सबटर्मिनल - स्टिक के अंत के करीब (बोटुलिनम, गैस गैंग्रीन के प्रेरक एजेंट में) और केंद्रीय (एंथ्रेक्स बेसिलस में)। मल्टीलेयर शेल, कैल्शियम डिपिकोलिनेट, कम पानी की मात्रा और सुस्त चयापचय प्रक्रियाओं की उपस्थिति के कारण बीजाणु लंबे समय तक बना रहता है। अनुकूल परिस्थितियों में, बीजाणु लगातार तीन चरणों से गुजरते हुए अंकुरित होते हैं: सक्रियण, आरंभ, अंकुरण।