ชื่อโครงสร้างเซลล์แบคทีเรียที่ระบุด้วยตัวเลข โครงสร้างของแบคทีเรีย ระบบพลังงานของเซลล์ แผนทั่วไปของโครงสร้างของไมโตคอนเดรียและพลาสติดหน้าที่ของมัน สมมติฐานเกี่ยวกับต้นกำเนิดทางชีวภาพของไมโตคอนเดรียและคลอโรพลาสต์

ตามที่นักวิทยาศาสตร์ระบุว่าแบคทีเรียมีอายุมากกว่า 3.5 พันล้านปี พวกมันมีอยู่บนโลกมานานก่อนการปรากฏตัวของสิ่งมีชีวิตที่มีการจัดระเบียบสูง เมื่อถึงจุดกำเนิดของชีวิต สิ่งมีชีวิตจากแบคทีเรียได้รับโครงสร้างเบื้องต้นของชนิดโปรคาริโอต โดยมีลักษณะเฉพาะคือไม่มีนิวเคลียสและเยื่อหุ้มนิวเคลียสที่ก่อตัวขึ้น ปัจจัยหนึ่งที่มีอิทธิพลต่อการก่อตัวของคุณสมบัติทางชีวภาพคือเยื่อหุ้มแบคทีเรีย (ผนังเซลล์)

ผนังแบคทีเรียได้รับการออกแบบมาเพื่อทำหน้าที่พื้นฐานหลายประการ:

• เป็นโครงกระดูกของแบคทีเรีย
• ให้มีรูปร่างที่แน่นอน
• สื่อสารกับสภาพแวดล้อมภายนอก
• ปกป้องจากผลกระทบที่เป็นอันตรายของปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อม
• มีส่วนร่วมในการแบ่งเซลล์แบคทีเรียที่ไม่มีนิวเคลียสและเยื่อหุ้มนิวเคลียส
• เก็บแอนติเจนและตัวรับต่างๆ ไว้บนพื้นผิว (โดยทั่วไปของแบคทีเรียแกรมลบ)

แบคทีเรียบางชนิดมีแคปซูลด้านนอกซึ่งมีความทนทานและทำหน้าที่รักษาความสมบูรณ์ของจุลินทรีย์ได้เป็นเวลานาน ในกรณีนี้เมมเบรนของแบคทีเรียเป็นรูปแบบกึ่งกลางระหว่างไซโตพลาสซึมและแคปซูล แบคทีเรียบางชนิด (เช่น ลิวโคนอสตอค) มีลักษณะพิเศษในการรวมหลายเซลล์ไว้ในแคปซูลเดียว สิ่งนี้เรียกว่าซูเจล

องค์ประกอบทางเคมีของแคปซูลมีลักษณะเป็นโพลีแซ็กคาไรด์และน้ำปริมาณมาก แคปซูลอาจทำให้แบคทีเรียยึดติดกับวัตถุเฉพาะได้

ระดับการดูดซึมของแบคทีเรียขึ้นอยู่กับว่าสารซึมผ่านเปลือกได้ง่ายเพียงใด โมเลกุลที่มีส่วนสายยาวซึ่งทนทานต่อการย่อยสลายทางชีวภาพมีแนวโน้มที่จะทะลุผ่านได้ง่ายกว่า

เปลือกคืออะไร?

เยื่อหุ้มแบคทีเรียประกอบด้วยไลโปโพลีแซ็กคาไรด์ โปรตีน ไลโปโปรตีน และกรดเตโชอิก ส่วนประกอบหลักคือมูริน (เปปทิโดไกลแคน)

ความหนาของผนังเซลล์อาจแตกต่างกันและสูงถึง 80 นาโนเมตร พื้นผิวไม่ต่อเนื่อง แต่มีรูพรุนที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางต่าง ๆ ซึ่งจุลินทรีย์จะได้รับสารอาหารและปล่อยผลิตภัณฑ์ที่มีกิจกรรมที่สำคัญออกมา

ความสำคัญของผนังด้านนอกนั้นเห็นได้จากน้ำหนักที่มีนัยสำคัญ โดยสามารถอยู่ในช่วง 10 ถึง 50% ของมวลแห้งของแบคทีเรียทั้งหมด ไซโตพลาสซึมสามารถยื่นออกมา ทำให้รูปลักษณ์ภายนอกของแบคทีเรียเปลี่ยนไป

ด้านบนของเปลือกสามารถคลุมด้วยซีเลียหรืออาจมีแฟลเจลลาซึ่งประกอบด้วยแฟลเจลลินซึ่งเป็นสารโปรตีนเฉพาะ สำหรับการยึดติดกับเมมเบรนของแบคทีเรีย แฟลเจลลามีโครงสร้างพิเศษ - แผ่นแบน แบคทีเรียที่มีแฟลเจลลัมตัวเดียวเรียกว่า monotrichous แบคทีเรียที่มีสองกระจุกเรียกว่า amphitrichous แบคทีเรียที่มีกระจุกเรียกว่า lophotrichous และแบคทีเรียที่มีกระจุกจำนวนมากเรียกว่า peritrichous จุลินทรีย์ที่ไม่มีแฟลเจลลาเรียกว่า atrichia

เยื่อหุ้มเซลล์มีส่วนภายในที่เริ่มก่อตัวหลังจากที่เซลล์เจริญเติบโตเต็มที่ ต่างจากด้านนอกตรงที่ประกอบด้วยน้ำในปริมาณที่น้อยกว่ามากและมีความยืดหยุ่นและความแข็งแรงมากกว่า

กระบวนการสังเคราะห์ผนังจุลินทรีย์เริ่มต้นภายในแบคทีเรีย ในการทำเช่นนี้ ประกอบด้วยเครือข่ายของโพลีแซ็กคาไรด์คอมเพล็กซ์ที่สลับกันในลำดับที่แน่นอน (อะซิติลกลูโคซามีนและกรดอะซิติลมูรามิก) และเชื่อมโยงถึงกันด้วยพันธะเปปไทด์ที่แข็งแกร่ง การประกอบผนังจะดำเนินการภายนอกบนพลาสมาเมมเบรนซึ่งเป็นที่ตั้งของเปลือก

เนื่องจากแบคทีเรียไม่มีนิวเคลียส จึงไม่มีเยื่อหุ้มนิวเคลียส

เปลือกเป็นโครงสร้างบางที่ไม่มีรอยเปื้อนซึ่งไม่สามารถมองเห็นได้หากไม่มีการย้อมสีแบบพิเศษของเซลล์ เพื่อจุดประสงค์นี้ พลาสโมไลซิสและขอบเขตการมองเห็นที่มืดถูกนำมาใช้

คราบแกรม

เพื่อศึกษาโครงสร้างโดยละเอียดของเซลล์ในปี พ.ศ. 2427 Christian Gram ได้เสนอวิธีการพิเศษในการระบายสี ซึ่งต่อมาได้ตั้งชื่อตามเขา แกรมสเตนแบ่งจุลินทรีย์ทั้งหมดออกเป็นแกรมบวกและแกรมลบ แต่ละสปีชีส์มีคุณสมบัติทางชีวเคมีและชีวภาพของตัวเอง สีที่ต่างกันยังเนื่องมาจากโครงสร้างของผนังเซลล์:

1. แกรมบวกแบคทีเรียมีเปลือกขนาดใหญ่ซึ่งประกอบด้วยโพลีแซ็กคาไรด์ โปรตีน และไขมัน มีความทนทานรูพรุนน้อยที่สุดสีที่ใช้สำหรับการทาสีแทรกซึมได้แน่นและแทบไม่ถูกชะล้างออกไป จุลินทรีย์ดังกล่าวจะได้สีฟ้าม่วง
2. แกรมลบเซลล์แบคทีเรียมีความแตกต่างบางประการ: ความหนาของผนังน้อยกว่า แต่เปลือกมีสองชั้น ชั้นในประกอบด้วยเพปทิโดไกลแคน ซึ่งมีโครงสร้างที่หลวมกว่าและมีรูขุมขนกว้าง สีย้อมแกรมสามารถล้างออกได้ง่ายด้วยเอทานอล เซลล์จะเปลี่ยนสี ในอนาคต เทคนิคนี้เกี่ยวข้องกับการเติมสีย้อมสีแดงที่ตัดกัน ซึ่งจะทำให้แบคทีเรียมีสีแดงหรือชมพู

สัดส่วนของจุลินทรีย์แกรมบวกซึ่งไม่เป็นอันตรายต่อมนุษย์นั้นสูงกว่าจุลินทรีย์แกรมลบมาก จนถึงปัจจุบันมีการจำแนกจุลินทรีย์แกรมลบสามกลุ่มที่ทำให้เกิดโรคในมนุษย์:

• ค็อกกี้ (สเตรปโตคอกคัสและสตาฟิโลคอกคัส);
• รูปแบบที่ไม่สร้างสปอร์ (corynebacteria และ listeria);
• รูปแบบการสร้างสปอร์ (บาซิลลัส, คลอสตริเดีย)

ลักษณะของปริภูมิปริพลาสมิก

ระหว่างผนังแบคทีเรียและเยื่อหุ้มเซลล์ไซโตพลาสซึมจะมีช่องว่าง periplasmic ซึ่งประกอบด้วยเอนไซม์ ส่วนประกอบนี้เป็นโครงสร้างบังคับซึ่งคิดเป็น 10-12% ของมวลแห้งของแบคทีเรีย หากเมมเบรนถูกทำลายด้วยเหตุผลบางประการ เซลล์ก็จะตาย ข้อมูลทางพันธุกรรมอยู่ในไซโตพลาสซึมโดยตรงและไม่ได้แยกออกจากกันโดยเยื่อหุ้มนิวเคลียส

ไม่ว่าจุลินทรีย์จะเป็นแกรมบวกหรือแกรมลบก็ตาม จุลินทรีย์นั้นเป็นอุปสรรคออสโมติกของจุลินทรีย์ ซึ่งเป็นพาหะของโมเลกุลอินทรีย์และอนินทรีย์ที่อยู่ลึกเข้าไปในเซลล์ บทบาทบางอย่างของ periplasm ในการเจริญเติบโตของจุลินทรีย์ก็ได้รับการพิสูจน์เช่นกัน

ฉันทำงานเป็นแพทย์ด้านสัตวแพทยศาสตร์ ฉันสนใจการเต้นรำบอลรูม กีฬา และโยคะ ฉันให้ความสำคัญกับการพัฒนาตนเองและฝึกฝนการปฏิบัติทางจิตวิญญาณ หัวข้อที่ชอบ: สัตวแพทยศาสตร์ ชีววิทยา การก่อสร้าง การซ่อมแซม การเดินทาง ข้อห้าม: กฎหมาย การเมือง เทคโนโลยีไอที และเกมคอมพิวเตอร์

สิ่งมีชีวิตที่เป็นแบคทีเรียนั้นมีเซลล์เดียว รูปแบบของแบคทีเรียมีความหลากหลาย โครงสร้างของแบคทีเรียแตกต่างจากโครงสร้างของเซลล์สัตว์และพืช

เซลล์ขาดนิวเคลียส ไมโตคอนเดรีย และพลาสติด ผู้ขนส่งข้อมูลทางพันธุกรรม DNA จะอยู่ตรงกลางเซลล์ในรูปแบบพับ จุลินทรีย์ที่ไม่มีนิวเคลียสที่แท้จริงจัดอยู่ในประเภทโปรคาริโอต แบคทีเรียทั้งหมดเป็นโปรคาริโอต

ประมาณกันว่ามีสิ่งมีชีวิตที่น่าทึ่งเหล่านี้มากกว่าล้านสายพันธุ์บนโลก จนถึงปัจจุบันมีการอธิบายประมาณ 10,000 ชนิด

เซลล์แบคทีเรียมีผนัง เยื่อหุ้มเซลล์ไซโตพลาสซึม ไซโตพลาสซึมที่มีสารเจือปนและนิวคลีโอไทด์ โครงสร้างเพิ่มเติมบางเซลล์มีแฟลเจลลา พิลี (กลไกในการยึดเกาะและการยึดเกาะบนพื้นผิว) และแคปซูล ภายใต้สภาวะที่ไม่เอื้ออำนวย เซลล์แบคทีเรียบางชนิดสามารถสร้างสปอร์ได้ ขนาดแบคทีเรียเฉลี่ยอยู่ที่ 0.5-5 ไมครอน

โครงสร้างภายนอกของแบคทีเรีย

ข้าว. 1. โครงสร้างของเซลล์แบคทีเรีย

ผนังเซลล์

• ผนังเซลล์ของเซลล์แบคทีเรียคือการปกป้องและสนับสนุน มันทำให้จุลินทรีย์มีรูปร่างเฉพาะของตัวเอง
• ผนังเซลล์สามารถซึมผ่านได้ สารอาหารผ่านเข้าด้านในและผลิตภัณฑ์เมตาบอลิซึมผ่านเข้าไป
• แบคทีเรียบางชนิดผลิตน้ำมูกพิเศษที่มีลักษณะคล้ายแคปซูลที่ช่วยปกป้องไม่ให้แห้ง
• บางเซลล์มีแฟลเจลลา (หนึ่งเซลล์ขึ้นไป) หรือวิลลี่ที่ช่วยให้พวกมันเคลื่อนไหว
• เซลล์แบคทีเรียที่ปรากฏเป็นสีชมพูเมื่อย้อมด้วยคราบแกรม ( แกรมลบ) ผนังเซลล์จะบางลงและมีหลายชั้น เอนไซม์ที่ช่วยสลายสารอาหารจะถูกปล่อยออกมา
• แบคทีเรียที่ปรากฏเป็นสีม่วงบนการย้อมสีแกรม ( แกรมบวก) ผนังเซลล์มีความหนา สารอาหารที่เข้าสู่เซลล์จะถูกสลายลงในช่องว่างเพอริพลาสมิก (ช่องว่างระหว่างผนังเซลล์และเยื่อหุ้มเซลล์ไซโตพลาสซึม) โดยเอนไซม์ไฮโดรไลติก
• มีตัวรับจำนวนมากบนพื้นผิวของผนังเซลล์ สารฆ่าเซลล์ ได้แก่ ฟาจ โคลิซิน และสารประกอบเคมี ติดอยู่กับพวกมัน
• ไลโปโปรตีนที่ผนังในแบคทีเรียบางชนิดคือแอนติเจนที่เรียกว่าสารพิษ
• ด้วยการรักษาด้วยยาปฏิชีวนะในระยะยาวและด้วยเหตุผลหลายประการ เซลล์บางเซลล์จะสูญเสียเยื่อหุ้มเซลล์ไป แต่ยังคงความสามารถในการสืบพันธุ์ไว้ได้ พวกเขามีรูปร่างโค้งมน - รูปตัว L และสามารถคงอยู่ในร่างกายมนุษย์ได้เป็นเวลานาน (cocci หรือ bacilli วัณโรค) รูปแบบ L ที่ไม่เสถียรมีความสามารถในการกลับคืนสู่รูปแบบเดิม (การพลิกกลับ)

ข้าว. 2. ภาพถ่ายแสดงโครงสร้างของผนังแบคทีเรียของแบคทีเรียแกรมลบ (ซ้าย) และแบคทีเรียแกรมบวก (ขวา)

แคปซูล

ภายใต้สภาพแวดล้อมที่ไม่เอื้ออำนวย แบคทีเรียจะก่อตัวเป็นแคปซูล ไมโครแคปซูลยึดติดกับผนังอย่างแน่นหนา สามารถมองเห็นได้ในกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนเท่านั้น แมคโครแคปซูลมักเกิดจากจุลินทรีย์ที่ทำให้เกิดโรค (pneumococci) ใน Klebsiella pneumoniae จะพบ macrocapsule อยู่เสมอ

ข้าว. 3.ในภาพคือโรคปอดบวม ลูกศรระบุแคปซูล (อิเล็กโตรแกรมของส่วนบางเฉียบ)

เปลือกคล้ายแคปซูล

เปลือกคล้ายแคปซูลเป็นรูปแบบที่สัมพันธ์กับผนังเซลล์อย่างหลวมๆ ต้องขอบคุณเอนไซม์จากแบคทีเรีย เปลือกคล้ายแคปซูลจึงถูกปกคลุมไปด้วยคาร์โบไฮเดรต (เอ็กโซโพลีแซ็กคาไรด์) จากสภาพแวดล้อมภายนอก ซึ่งรับประกันการยึดเกาะของแบคทีเรียกับพื้นผิวต่างๆ แม้จะเรียบสนิทก็ตาม

ตัวอย่างเช่น สเตรปโตคอกคัสเมื่อเข้าสู่ร่างกายมนุษย์สามารถเกาะติดกับฟันและลิ้นหัวใจได้

หน้าที่ของแคปซูลมีความหลากหลาย:

• การป้องกันจากสภาพแวดล้อมที่รุนแรง
• รับประกันการยึดเกาะ (เกาะ) กับเซลล์ของมนุษย์
• แคปซูลมีคุณสมบัติเป็นแอนติเจนและมีพิษเมื่อนำเข้าสู่สิ่งมีชีวิต

ข้าว. 4. Streptococci สามารถเกาะติดกับเคลือบฟันและทำให้เกิดฟันผุร่วมกับจุลินทรีย์อื่น ๆ

ข้าว. 5. ภาพถ่ายแสดงความเสียหายต่อลิ้นไมทรัลเนื่องจากโรคไขข้อ สาเหตุคือสเตรปโตคอคกี้

แฟลเจลลา

• เซลล์แบคทีเรียบางชนิดมีแฟลเจลลา (หนึ่งเซลล์ขึ้นไป) หรือวิลลี่ที่ช่วยให้พวกมันเคลื่อนไหว แฟลเจลลาประกอบด้วยแฟลเจลลินโปรตีนที่หดตัว
• จำนวนแฟลเจลลาอาจแตกต่างกัน - หนึ่งมัดแฟลเจลลา แฟลเจลลาที่ปลายด้านต่างๆ ของเซลล์หรือทั่วทั้งพื้นผิว
• การเคลื่อนไหว (สุ่มหรือแบบหมุน) เกิดขึ้นจากการเคลื่อนที่แบบหมุนของแฟลเจลลา
• คุณสมบัติแอนติเจนของแฟลเจลลามีผลเป็นพิษต่อโรค
• แบคทีเรียที่ไม่มีแฟลเจลลาเมื่อถูกปกคลุมด้วยเมือกจะสามารถเหินได้ แบคทีเรียในน้ำประกอบด้วยแวคิวโอล 40-60 อันที่เต็มไปด้วยไนโตรเจน

พวกเขาให้บริการดำน้ำและขึ้น ในดินเซลล์แบคทีเรียจะเคลื่อนที่ผ่านช่องทางดิน

ข้าว. 6. โครงการแนบและการทำงานของแฟลเจลลัม

ข้าว. 7. ภาพถ่ายแสดงจุลินทรีย์ที่ถูกแฟลเจลประเภทต่างๆ

ข้าว. 8. ภาพถ่ายแสดงจุลินทรีย์ที่ถูกแฟลเจลประเภทต่างๆ

ดื่ม

• พิลี (วิลลี่, ฟิมเบรีย) ปกคลุมพื้นผิวของเซลล์แบคทีเรีย วิลลัสเป็นเส้นใยกลวงบางๆ ที่บิดเป็นเกลียวในลักษณะเป็นโปรตีน
• ประเภทดื่มทั่วไปให้การยึดเกาะ (เกาะติด) กับเซลล์เจ้าบ้าน มีจำนวนมหาศาลและมีตั้งแต่หลายร้อยถึงหลายพัน นับตั้งแต่วินาทีที่แนบใด ๆ .
• ดื่มเซ็กส์อำนวยความสะดวกในการถ่ายทอดสารพันธุกรรมจากผู้บริจาคไปยังผู้รับ หมายเลขของพวกเขาคือตั้งแต่ 1 ถึง 4 ต่อเซลล์

ข้าว. 9. ภาพถ่ายแสดงเชื้อ E. coli มองเห็นแฟลเจลลาและพิลีได้ ภาพนี้ถ่ายโดยใช้กล้องจุลทรรศน์แบบอุโมงค์ (STM)

ข้าว. 10. ภาพแสดง pili (fimbriae) ของ cocci จำนวนมาก

ข้าว. 11. ภาพแสดงเซลล์แบคทีเรียที่มี fimbriae

เยื่อหุ้มเซลล์ไซโตพลาสซึม

• เยื่อหุ้มเซลล์ไซโตพลาสซึมอยู่ใต้ผนังเซลล์และเป็นไลโปโปรตีน (ไขมันมากถึง 30% และโปรตีนมากถึง 70%)
• เซลล์แบคทีเรียต่างกันมีองค์ประกอบของไขมันในเยื่อหุ้มเซลล์ต่างกัน
• โปรตีนเมมเบรนทำหน้าที่หลายอย่าง โปรตีนเชิงหน้าที่เป็นเอนไซม์เนื่องจากการสังเคราะห์ส่วนประกอบต่าง ๆ ฯลฯ เกิดขึ้นบนเยื่อหุ้มเซลล์ไซโตพลาสซึม
• เยื่อหุ้มเซลล์ไซโตพลาสซึมประกอบด้วย 3 ชั้น ชั้นฟอสโฟไลปิดสองชั้นถูกแทรกซึมด้วยโกลบูลินซึ่งช่วยให้มั่นใจในการเคลื่อนย้ายสารเข้าสู่เซลล์แบคทีเรีย ถ้าหน้าที่ของมันถูกรบกวน เซลล์ก็จะตาย
• เยื่อหุ้มเซลล์ไซโตพลาสซึมมีส่วนร่วมในการสร้างสปอร์

ข้าว. 12. ภาพถ่ายแสดงให้เห็นอย่างชัดเจนถึงผนังเซลล์บาง (CW), เยื่อหุ้มเซลล์ไซโตพลาสซึม (CPM) และนิวคลีโอไทด์ที่อยู่ตรงกลาง (แบคทีเรีย Neisseria catarrhalis)

โครงสร้างภายในของแบคทีเรีย

ข้าว. 13. ภาพถ่ายแสดงโครงสร้างของเซลล์แบคทีเรีย โครงสร้างของเซลล์แบคทีเรียแตกต่างจากโครงสร้างของเซลล์สัตว์และพืช - เซลล์ขาดนิวเคลียส ไมโตคอนเดรีย และพลาสติด

ไซโตพลาสซึม

ไซโตพลาสซึมประกอบด้วยน้ำ 75% ส่วนที่เหลืออีก 25% เป็นสารประกอบแร่ธาตุ โปรตีน RNA และ DNA ไซโตพลาสซึมมีความหนาแน่นและไม่เคลื่อนไหวอยู่เสมอ ประกอบด้วยเอนไซม์ เม็ดสีบางชนิด น้ำตาล กรดอะมิโน สารอาหาร ไรโบโซม มีโซโซม แกรนูล และสารอื่น ๆ ทุกประเภท ในใจกลางของเซลล์มีสารที่มีความเข้มข้นซึ่งมีข้อมูลทางพันธุกรรม - นิวครอยด์

เม็ด

เม็ดประกอบด้วยสารประกอบที่เป็นแหล่งพลังงานและคาร์บอน

เมโซโซม

เมโซโซมเป็นอนุพันธ์ของเซลล์ พวกมันมีรูปร่างที่แตกต่างกัน - เยื่อหุ้มศูนย์กลาง, ถุง, หลอด, ลูป ฯลฯ เมโซโซมมีการเชื่อมต่อกับนิวครอยด์ การมีส่วนร่วมในการแบ่งเซลล์และการสร้างสปอร์เป็นจุดประสงค์หลัก

นิวเคลียส

นิวเคลียสเป็นอะนาล็อกของนิวเคลียส มันตั้งอยู่ตรงกลางของเซลล์ ประกอบด้วย DNA ซึ่งเป็นพาหะของข้อมูลทางพันธุกรรมในรูปแบบพับ DNA ที่คลายออกจะมีความยาว 1 มม. สารนิวเคลียร์ของเซลล์แบคทีเรียไม่มีเมมเบรน นิวคลีโอลัส หรือชุดโครโมโซม และไม่แบ่งตามไมโทซีส ก่อนที่จะแบ่งนิวคลีโอไทด์จะเพิ่มเป็นสองเท่า ในระหว่างการแบ่งจำนวนนิวคลีโอไทด์จะเพิ่มขึ้นเป็น 4

ข้าว. 14. ภาพถ่ายแสดงส่วนของเซลล์แบคทีเรีย นิวคลีโอไทด์สามารถมองเห็นได้ในส่วนกลาง

พลาสมิด

พลาสมิดเป็นโมเลกุลอิสระที่ขดอยู่ในวงแหวนของ DNA ที่มีเกลียวคู่ มวลของพวกมันน้อยกว่ามวลของนิวคลีโอไทด์อย่างมีนัยสำคัญ แม้ว่าข้อมูลทางพันธุกรรมจะถูกเข้ารหัสใน DNA ของพลาสมิด แต่ก็ไม่ได้มีความสำคัญและจำเป็นสำหรับเซลล์แบคทีเรีย

ข้าว. 15. ภาพถ่ายแสดงพลาสมิดของแบคทีเรีย ภาพนี้ถ่ายโดยใช้กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน

ไรโบโซม

ไรโบโซมของเซลล์แบคทีเรียเกี่ยวข้องกับการสังเคราะห์โปรตีนจากกรดอะมิโน ไรโบโซมของเซลล์แบคทีเรียไม่ได้รวมเข้าเป็นเอนโดพลาสมิกเรติคูลัม เช่นเดียวกับเซลล์ที่มีนิวเคลียส ไรโบโซมถือเป็น "เป้าหมาย" ของยาต้านแบคทีเรียหลายชนิด

การรวม

การรวมเป็นผลิตภัณฑ์เมตาบอลิซึมของเซลล์นิวเคลียร์และเซลล์ที่ไม่ใช่นิวเคลียร์ พวกมันเป็นตัวแทนของสารอาหาร: ไกลโคเจน แป้ง ซัลเฟอร์ โพลีฟอสเฟต (วาลูติน) ฯลฯ เมื่อทาสี การรวมตัวมักจะมีลักษณะที่แตกต่างจากสีของสีย้อม คุณสามารถวินิจฉัยตามสกุลเงิน

รูปร่างของแบคทีเรีย

รูปร่างของเซลล์แบคทีเรียและขนาดของมันมีความสำคัญอย่างยิ่งในการระบุตัวตน (การรับรู้) รูปร่างที่พบบ่อยที่สุดคือ ทรงกลม รูปทรงแท่ง และซับซ้อน

ตารางที่ 1. รูปแบบหลักของแบคทีเรีย

แบคทีเรียทรงกลม

แบคทีเรียทรงกลมเรียกว่า cocci (จากภาษากรีก coccus - เมล็ดพืช) พวกเขาจัดเรียงทีละคน สองคูณสอง (diplococci) เป็นซอง เป็นโซ่ และเหมือนพวงองุ่น ตำแหน่งนี้ขึ้นอยู่กับวิธีการแบ่งเซลล์ จุลินทรีย์ที่เป็นอันตรายที่สุดคือเชื้อ Staphylococci และ Streptococci

ข้าว. 16.ในรูปมีไมโครค็อกกี้อยู่ด้วย แบคทีเรียมีลักษณะกลม เรียบ สีขาว สีเหลืองและสีแดง โดยธรรมชาติแล้ว micrococci มีอยู่ทั่วไปทุกหนทุกแห่ง พวกมันอาศัยอยู่ในโพรงต่าง ๆ ของร่างกายมนุษย์

ข้าว. 17. ภาพถ่ายแสดงแบคทีเรีย diplococcus - Streptococcus pneumoniae

ข้าว. 18. ภาพแสดงแบคทีเรีย Sarcina แบคทีเรีย Coccoid รวมตัวกันเป็นแพ็คเก็ต

ข้าว. 19. ภาพถ่ายแสดงแบคทีเรียสเตรปโตคอกคัส (จากภาษากรีก “สเตรปโตส” - โซ่)

เรียงกันเป็นลูกโซ่ เป็นสาเหตุของโรคต่างๆ

ข้าว. 20. ในภาพ แบคทีเรียคือเชื้อ Staphylococci “สีทอง” จัดเรียงเหมือน “พวงองุ่น” กระจุกมีสีทอง เป็นสาเหตุของโรคต่างๆ

แบคทีเรียที่มีรูปร่างเป็นแท่ง

แบคทีเรียรูปแท่งที่สร้างสปอร์เรียกว่าบาซิลลัส มีรูปร่างเป็นทรงกระบอก ตัวแทนที่โดดเด่นที่สุดของกลุ่มนี้คือบาซิลลัส แบคทีเรีย ได้แก่ กาฬโรคและฮีโมฟิลัสอินฟลูเอนซา ปลายของแบคทีเรียที่มีรูปร่างเป็นแท่งอาจแหลม โค้งมน สับ บานออก หรือแตกออก รูปร่างของแท่งนั้นอาจสม่ำเสมอหรือไม่สม่ำเสมอก็ได้ สามารถจัดเรียงได้ทีละตัว ครั้งละสองตัว หรือสร้างเป็นลูกโซ่ก็ได้ แบคทีเรียบางชนิดเรียกว่า coccobacilli เนื่องจากมีรูปร่างกลม แต่ถึงกระนั้นความยาวก็เกินความกว้าง

Diplobacillus เป็นแท่งคู่ แบคทีเรียแอนแทรกซ์มีลักษณะเป็นเส้นยาว (โซ่)

การก่อตัวของสปอร์จะเปลี่ยนรูปร่างของแบคทีเรีย ที่ใจกลางของแบคทีเรีย สปอร์จะก่อตัวในแบคทีเรียกรดบิวริก ซึ่งทำให้พวกมันมีลักษณะคล้ายแกนหมุน ในบาดทะยัก bacilli - ที่ปลายของ bacilli ทำให้พวกมันดูเหมือนไม้ตีกลอง

ข้าว. 21. ภาพถ่ายแสดงเซลล์แบคทีเรียรูปแท่ง มองเห็นแฟลเจลลาหลายอันได้ ภาพนี้ถ่ายโดยใช้กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน เชิงลบ.

ข้าว. 24. ในแบคทีเรียกรดบิวริก สปอร์จะเกิดขึ้นตรงกลาง ทำให้เกิดลักษณะคล้ายแกนหมุน ในบาดทะยักแท่ง - ที่ปลายทำให้ดูเหมือนไม้ตีกลอง

แบคทีเรียบิดตัว

เซลล์โค้งงอได้ไม่เกินหนึ่งวง แคมไพโลแบคเตอร์หลายตัว (สอง, สามหรือมากกว่า) Spirochetes มีลักษณะแปลกประหลาดซึ่งสะท้อนให้เห็นในชื่อของพวกเขา - "spira" - โค้งงอและ "เกลียด" - แผงคอ Leptospira ("leptos" - แคบและ "spera" - gyrus) เป็นเส้นใยยาวที่มีลอนผมชิดกัน แบคทีเรียมีลักษณะคล้ายเกลียวเกลียว

ข้าว. 27. ในภาพ เซลล์แบคทีเรียรูปเกลียวเป็นสาเหตุของ “โรคหนูกัด”

ข้าว. 28.ในภาพ แบคทีเรียเลปโตสไปราเป็นสาเหตุของโรคต่างๆ

ข้าว. 29.ในภาพ แบคทีเรียเลปโตสไปราเป็นสาเหตุของโรคต่างๆ

รูปสโมสร

Corynebacteria ซึ่งเป็นสาเหตุของโรคคอตีบและลิสเทริโอซิสมีรูปแบบเป็นรูปกระบอง รูปร่างของแบคทีเรียนี้ถูกกำหนดโดยตำแหน่งของเมล็ดเมตาโครมาติกที่ขั้วของมัน

ข้าว. 30. ภาพถ่ายแสดง corynebacteria

อ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับแบคทีเรียในบทความ:

แบคทีเรียอาศัยอยู่บนโลกมานานกว่า 3.5 พันล้านปี ในช่วงเวลานี้พวกเขาได้เรียนรู้มากมายและปรับตัวได้มาก แบคทีเรียมีมวลรวมมหาศาล มีประมาณ 500 พันล้านตัน แบคทีเรียเชี่ยวชาญกระบวนการทางชีวเคมีเกือบทั้งหมดที่รู้จัก รูปแบบของแบคทีเรียมีความหลากหลาย โครงสร้างของแบคทีเรียค่อนข้างซับซ้อนในช่วงหลายล้านปี แต่แม้กระทั่งทุกวันนี้ก็ยังถือว่าเป็นสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวที่มีโครงสร้างเรียบง่ายที่สุด

โครงสร้างของเซลล์แบคทีเรีย

ไซโตพลาสซึมของแบคทีเรียส่วนใหญ่ล้อมรอบด้วยเยื่อหุ้ม: ผนังเซลล์ เยื่อหุ้มเซลล์ไซโตพลาสซึม และชั้นแคปซูล (เมือก) โครงสร้างเหล่านี้มีส่วนร่วมในการเผาผลาญผลิตภัณฑ์อาหารจะเข้าสู่เยื่อหุ้มเซลล์และผลิตภัณฑ์เมตาบอลิซึมจะถูกกำจัดออกไป พวกมันปกป้องเซลล์จากการกระทำของปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมที่เป็นอันตราย และส่วนใหญ่กำหนดคุณสมบัติพื้นผิวของเซลล์ (แรงตึงผิว ประจุไฟฟ้า สถานะออสโมติก ฯลฯ ) โครงสร้างเหล่านี้ในเซลล์แบคทีเรียที่มีชีวิตมีปฏิสัมพันธ์การทำงานอย่างต่อเนื่อง

ผนังเซลล์- เซลล์แบคทีเรียถูกแยกออกจากสภาพแวดล้อมภายนอกด้วยผนังเซลล์ ความหนาของมันคือ 10-20 นาโนเมตรมวลของมันถึง 20-50% ของมวลเซลล์ นี่คือระบบมัลติฟังก์ชั่นที่ซับซ้อนซึ่งกำหนดความคงตัวของรูปร่างของเซลล์ ประจุที่พื้นผิวของมัน ความสมบูรณ์ทางกายวิภาค ความสามารถในการดูดซับฟาจ การมีส่วนร่วมในปฏิกิริยาภูมิคุ้มกัน การสัมผัสกับสภาพแวดล้อมภายนอก และการป้องกันจากอิทธิพลภายนอกที่ไม่พึงประสงค์ ผนังเซลล์มีความยืดหยุ่นและแข็งแรงเพียงพอ สามารถทนแรงดันภายในเซลล์ได้ 1-2 MPa

ส่วนประกอบหลักของผนังเซลล์คือ เพปทิโดไกลแคน(ไกลโคเปปไทด์, มูโคเปปไทด์, มูริน, ไกลโคซามิโนเปปไทด์) ซึ่งพบได้ในโปรคาริโอตเท่านั้น เฮเทอโรโพลีเมอร์จำเพาะของ peptidoglycan ประกอบด้วยสารตกค้างสลับของ N-acetylglucosamine และกรด N-acetylmuramic ซึ่งเชื่อมต่อกันผ่านพันธะβ-1-4-glycosidic, กรด diaminopimelic (DAP), กรด D-glutamic, L- และ D-alanine ในอัตราส่วน 1:1:1:1:2. พันธะไกลโคซิดิกและเปปไทด์ที่เก็บหน่วยย่อยของเพปทิโดไกลแคนไว้ด้วยกันทำให้เกิดโครงข่ายโมเลกุลหรือโครงสร้างถุงน้ำ เครือข่ายมูรินของผนังเซลล์โปรคาริโอตยังรวมถึงกรดเตอิโคอิก, โพลีเปปไทด์, ไลโปโพลีแซ็กคาไรด์, ไลโปโปรตีน ฯลฯ ผนังเซลล์มีความแข็งแกร่ง คุณสมบัตินี้เองที่กำหนดรูปร่างของผนังแบคทีเรีย ผนังเซลล์มีรูพรุนเล็กๆ เพื่อใช้ในการลำเลียงผลิตภัณฑ์จากการเผาผลาญ

คราบแกรม- แบคทีเรียส่วนใหญ่แบ่งออกเป็นสองกลุ่มขึ้นอยู่กับองค์ประกอบทางเคมี สถานที่แห่งนี้ถูกสังเกตเห็นครั้งแรกในปี พ.ศ. 2427 โดยนักฟิสิกส์ชาวเดนมาร์ก เอช. แกรม สาระสำคัญก็คือเมื่อย้อมแบคทีเรียด้วยไวโอเล็ตเจนเชียน (คริสตัลไวโอเล็ต, เมทิลไวโอเล็ต ฯลฯ ) ในแบคทีเรียบางชนิดสีที่มีไอโอดีนจะก่อให้เกิดสารประกอบที่เซลล์คงอยู่เมื่อได้รับการบำบัดด้วยแอลกอฮอล์ แบคทีเรียดังกล่าวมีสีฟ้าม่วงและเรียกว่าแกรมบวก (Gr +) แบคทีเรียที่เปลี่ยนสีเป็นแกรมลบ (Gr -) พวกมันถูกย้อมด้วยสีที่ตัดกัน (สีม่วงแดง) การย้อมสีแกรมเป็นการวินิจฉัย แต่สำหรับโปรคาริโอตที่มีผนังเซลล์เท่านั้น

ในโครงสร้างและองค์ประกอบทางเคมี แบคทีเรียแกรมบวกมีความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญจากแบคทีเรียแกรมลบ ในแบคทีเรียแกรมบวก ผนังเซลล์จะหนาขึ้น เป็นเนื้อเดียวกัน ไม่มีรูปร่าง และมีมูรินจำนวนมาก ซึ่งสัมพันธ์กับกรดเทโชอิก ในแบคทีเรียแกรมลบ ผนังเซลล์จะบางกว่า เป็นชั้น มีมูรินเล็กน้อย (5-10%) และไม่มีกรดเทโชอิก

ตารางที่ 1.1 องค์ประกอบทางเคมีของ Gr+ และ Gr- แบคทีเรีย

โครงสร้างทั่วไปของเซลล์แบคทีเรียแสดงไว้ในรูปที่ 2 โครงสร้างภายในของเซลล์แบคทีเรียมีความซับซ้อน จุลินทรีย์แต่ละกลุ่มอย่างเป็นระบบมีคุณสมบัติทางโครงสร้างเฉพาะของตัวเอง

ผนังเซลล์.เซลล์แบคทีเรียถูกปกคลุมไปด้วยเมมเบรนหนาแน่น ชั้นผิวนี้ซึ่งอยู่นอกเยื่อหุ้มเซลล์เรียกว่าผนังเซลล์ (รูปที่ 2, 14) ผนังทำหน้าที่ป้องกันและรองรับ และยังทำให้เซลล์มีรูปร่างที่มีลักษณะเฉพาะถาวร (เช่น รูปร่างของท่อนไม้หรือก้นกบ) และแสดงถึงโครงกระดูกภายนอกของเซลล์ เปลือกที่หนาแน่นนี้ทำให้แบคทีเรียมีลักษณะคล้ายกับเซลล์พืช ซึ่งทำให้พวกมันแตกต่างจากเซลล์สัตว์ซึ่งมีเปลือกอ่อน ภายในเซลล์แบคทีเรีย ความดันออสโมติกจะสูงกว่าในสภาพแวดล้อมภายนอกหลายเท่าและบางครั้งก็หลายสิบเท่า ดังนั้นเซลล์จะแตกออกอย่างรวดเร็วหากไม่ได้รับการปกป้องด้วยโครงสร้างที่หนาแน่นและแข็งเช่นผนังเซลล์

ความหนาของผนังเซลล์ 0.01-0.04 ไมครอน ประกอบด้วย 10 ถึง 50% ของมวลแห้งของแบคทีเรีย ปริมาณของวัสดุที่ประกอบเป็นผนังเซลล์จะเปลี่ยนแปลงไปในระหว่างการเจริญเติบโตของแบคทีเรียและมักจะเพิ่มขึ้นตามอายุ

ส่วนประกอบโครงสร้างหลักของผนังซึ่งเป็นพื้นฐานของโครงสร้างที่แข็งแกร่งในแบคทีเรียเกือบทั้งหมดที่ศึกษาจนถึงปัจจุบันคือมูริน (ไกลโคเปปไทด์, มูโคเปปไทด์) นี่เป็นสารประกอบอินทรีย์ที่มีโครงสร้างที่ซับซ้อนซึ่งรวมถึงน้ำตาลที่มีไนโตรเจน - น้ำตาลอะมิโนและกรดอะมิโน 4-5 ตัว นอกจากนี้กรดอะมิโนผนังเซลล์ยังมีรูปร่างที่ผิดปกติ (D-stereoisomers) ซึ่งหาได้ยากในธรรมชาติ

,
,

ส่วนประกอบของผนังเซลล์ซึ่งเป็นส่วนประกอบทำให้เกิดโครงสร้างที่ซับซ้อนและแข็งแรง (รูปที่ 3, 4 และ 5)

ด้วยการใช้วิธีการย้อมสีที่เสนอครั้งแรกในปี พ.ศ. 2427 โดย Christian Gram แบคทีเรียสามารถแบ่งออกเป็นสองกลุ่ม: แกรมบวกและ แกรมลบ- สิ่งมีชีวิตแกรมบวกสามารถจับกับสีย้อมอะนิลีนบางชนิดได้ เช่น คริสตัลไวโอเล็ต และหลังการบำบัดด้วยไอโอดีนและแอลกอฮอล์ (หรืออะซิโตน) จะยังคงรักษาสารประกอบเชิงซ้อนของสีย้อมไอโอดีนไว้ แบคทีเรียชนิดเดียวกับที่คอมเพล็กซ์นี้ถูกทำลายภายใต้อิทธิพลของเอทิลแอลกอฮอล์ (เซลล์เปลี่ยนสี) ถูกจัดประเภทเป็นแกรมลบ

องค์ประกอบทางเคมีของผนังเซลล์ของแบคทีเรียแกรมบวกและแกรมลบนั้นแตกต่างกัน

ในแบคทีเรียแกรมบวกองค์ประกอบของผนังเซลล์ยังรวมถึงนอกเหนือจาก mucopeptides, polysaccharides (น้ำตาลเชิงซ้อนและโมเลกุลสูง), กรด teichoic (สารประกอบเชิงซ้อนในองค์ประกอบและโครงสร้างประกอบด้วยน้ำตาล, แอลกอฮอล์, กรดอะมิโนและกรดฟอสฟอริก ). โพลีแซ็กคาไรด์และกรดเตโชอิกเกี่ยวข้องกับกรอบผนัง - มูริน เรายังไม่ทราบว่าส่วนประกอบเหล่านี้ของผนังเซลล์ของแบคทีเรียแกรมบวกมีโครงสร้างแบบใด การใช้ภาพถ่ายอิเล็กทรอนิกส์ของส่วนที่บาง (เป็นชั้น) ตรวจไม่พบแบคทีเรียแกรมบวกในผนัง อาจเป็นไปได้ว่าสารเหล่านี้ทั้งหมดเชื่อมโยงกันอย่างแน่นหนา

ผนังของแบคทีเรียแกรมลบมีความซับซ้อนมากขึ้นในองค์ประกอบทางเคมี พวกมันประกอบด้วยไขมัน (ไขมัน) จำนวนมากที่เกี่ยวข้องกับโปรตีนและน้ำตาลเป็นคอมเพล็กซ์เชิงซ้อน - ไลโปโปรตีนและไลโปโพลีแซ็กคาไรด์ โดยทั่วไปแล้ว ผนังเซลล์ของแบคทีเรียแกรมลบจะมีมูรินน้อยกว่าในแบคทีเรียแกรมบวก โครงสร้างผนังของแบคทีเรียแกรมลบก็ซับซ้อนกว่าเช่นกัน จากการใช้กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนพบว่าผนังของแบคทีเรียเหล่านี้มีหลายชั้น (รูปที่ 6)

ชั้นในประกอบด้วยมูริน ด้านบนนี้เป็นชั้นที่กว้างกว่าของโมเลกุลโปรตีนที่อัดแน่นอย่างหลวมๆ ชั้นนี้จะถูกเคลือบด้วยชั้นไลโปโพลีแซ็กคาไรด์ ชั้นบนสุดประกอบด้วยไลโปโปรตีน

ผนังเซลล์สามารถซึมผ่านได้: สารอาหารจะผ่านเข้าไปในเซลล์ได้อย่างอิสระและผลิตภัณฑ์เมตาบอลิซึมจะออกสู่สิ่งแวดล้อม โมเลกุลขนาดใหญ่ที่มีน้ำหนักโมเลกุลสูงจะไม่ผ่านเปลือก

แคปซูล.ผนังเซลล์ของแบคทีเรียจำนวนมากถูกล้อมรอบด้วยชั้นของวัสดุเมือก - แคปซูล (รูปที่ 7) ความหนาของแคปซูลอาจมากกว่าเส้นผ่านศูนย์กลางของเซลล์หลายเท่า และบางครั้งก็บางมากจนมองเห็นได้ด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนเท่านั้น - ไมโครแคปซูล

แคปซูลไม่ใช่ส่วนสำคัญของเซลล์ มันถูกสร้างขึ้นขึ้นอยู่กับสภาวะที่แบคทีเรียพบตัวเอง ทำหน้าที่เป็นเกราะป้องกันเซลล์และมีส่วนร่วมในการเผาผลาญน้ำ ปกป้องเซลล์ไม่ให้แห้ง

องค์ประกอบทางเคมีของแคปซูลมักเป็นโพลีแซ็กคาไรด์ บางครั้งประกอบด้วยไกลโคโปรตีน (เชิงซ้อนเชิงซ้อนของน้ำตาลและโปรตีน) และโพลีเปปไทด์ (สกุลบาซิลลัส) ในบางกรณีที่หายาก - ของเส้นใย (สกุล Acetobacter)

สารเมือกที่ถูกหลั่งเข้าสู่สารตั้งต้นโดยแบคทีเรียบางชนิด เช่น ความเหนียวข้นของเยื่อเมือกของนมและเบียร์ที่เน่าเสีย

ไซโตพลาสซึมเนื้อหาทั้งหมดของเซลล์ ยกเว้นนิวเคลียสและผนังเซลล์ เรียกว่า ไซโตพลาสซึม ระยะของเหลวและไม่มีโครงสร้างของไซโตพลาสซึม (เมทริกซ์) ประกอบด้วยไรโบโซม ระบบเมมเบรน ไมโตคอนเดรีย พลาสติด และโครงสร้างอื่นๆ ตลอดจนสารอาหารสำรอง ไซโตพลาสซึมมีโครงสร้างที่ละเอียดและซับซ้อนมาก (เป็นชั้น ๆ เป็นเม็ด) การใช้กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน ทำให้สามารถเปิดเผยรายละเอียดที่น่าสนใจมากมายเกี่ยวกับโครงสร้างเซลล์ได้

,

ชั้นไลโปโปรตอยด์ด้านนอกของโปรโตพลาสต์ของแบคทีเรียซึ่งมีคุณสมบัติทางกายภาพและเคมีพิเศษเรียกว่าเยื่อหุ้มเซลล์ไซโตพลาสซึม (รูปที่ 2, 15)

ภายในไซโตพลาสซึมล้วนมีโครงสร้างและออร์แกเนลล์ที่สำคัญทั้งหมด

เมมเบรนไซโตพลาสซึมมีบทบาทสำคัญมาก - ควบคุมการเข้ามาของสารเข้าสู่เซลล์และการปล่อยผลิตภัณฑ์เมตาบอลิซึมออกสู่ภายนอก

ผ่านเมมเบรน สารอาหารสามารถเข้าสู่เซลล์อันเป็นผลมาจากกระบวนการทางชีวเคมีที่เกี่ยวข้องกับเอนไซม์ นอกจากนี้ การสังเคราะห์ส่วนประกอบของเซลล์บางส่วนยังเกิดขึ้นในเมมเบรน ซึ่งส่วนใหญ่เป็นส่วนประกอบของผนังเซลล์และแคปซูล ในที่สุดเมมเบรนไซโตพลาสซึมก็มีเอนไซม์ที่สำคัญที่สุด (ตัวเร่งปฏิกิริยาทางชีวภาพ) การจัดเรียงเอนไซม์บนเมมเบรนตามลำดับทำให้สามารถควบคุมกิจกรรมของพวกมันและป้องกันการทำลายเอนไซม์บางชนิดจากผู้อื่น ที่เกี่ยวข้องกับเมมเบรนคือไรโบโซม - อนุภาคโครงสร้างที่สังเคราะห์โปรตีน เมมเบรนประกอบด้วยไลโปโปรตีน มีความแข็งแรงเพียงพอและสามารถรับประกันการดำรงอยู่ชั่วคราวของเซลล์ที่ไม่มีเปลือกได้ เยื่อหุ้มเซลล์ไซโตพลาสซึมคิดเป็น 20% ของมวลแห้งของเซลล์

ในภาพถ่ายอิเล็กทรอนิกส์ของส่วนที่บางของแบคทีเรีย เยื่อไซโตพลาสซึมจะปรากฏเป็นเส้นต่อเนื่องกันหนาประมาณ 75A ซึ่งประกอบด้วยชั้นแสง (ลิพิด) ประกบอยู่ระหว่างชั้นที่มีสีเข้มกว่าสองชั้น (โปรตีน) แต่ละชั้นมีความกว้าง 20-30A. เมมเบรนดังกล่าวเรียกว่าประถมศึกษา (ตารางที่ 30 รูปที่ 8)

,

ระหว่างพลาสมาเมมเบรนและผนังเซลล์จะมีการเชื่อมต่อกันในรูปแบบของเดโมส - สะพาน เยื่อหุ้มเซลล์ไซโตพลาสซึมมักก่อให้เกิดการรุกราน - การบุกรุกเข้าไปในเซลล์ การบุกรุกเหล่านี้ก่อให้เกิดโครงสร้างเมมเบรนพิเศษในไซโตพลาสซึมที่เรียกว่า มีโซโซมมีโซโซมบางประเภทเป็นร่างกายที่แยกออกจากไซโตพลาสซึมด้วยเยื่อหุ้มของมันเอง ถุงและท่อจำนวนมากถูกบรรจุอยู่ภายในถุงเมมเบรนเหล่านี้ (รูปที่ 2) โครงสร้างเหล่านี้ทำหน้าที่หลายอย่างในแบคทีเรีย โครงสร้างเหล่านี้บางส่วนมีความคล้ายคลึงกับไมโตคอนเดรีย คนอื่นทำหน้าที่ของเอนโดพลาสมิกเรติคูลัมหรืออุปกรณ์กอลจิ โดยการบุกรุกของเยื่อหุ้มเซลล์ไซโตพลาสซึมจะเกิดเครื่องมือสังเคราะห์แสงของแบคทีเรียขึ้นด้วย หลังจากการรุกรานของไซโตพลาสซึม เมมเบรนยังคงเติบโตและก่อตัวเป็นกอง (ตารางที่ 30) ซึ่งโดยการเปรียบเทียบกับแกรนูลคลอโรพลาสต์ของพืชเรียกว่ากองไทลาคอยด์ ในเยื่อหุ้มเหล่านี้ซึ่งมักจะเติมไซโตพลาสซึมส่วนใหญ่ของเซลล์แบคทีเรีย เม็ดสี (แบคทีเรียคลอโรฟิลล์ แคโรทีนอยด์) และเอนไซม์ (ไซโตโครม) ที่ทำกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสงจะถูกแปลเป็นภาษาท้องถิ่น

,

พลาสซึมของแบคทีเรียประกอบด้วยไรโบโซมซึ่งเป็นอนุภาคสังเคราะห์โปรตีนที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 200A ในกรงมีมากกว่าหนึ่งพันตัว ไรโบโซมประกอบด้วย RNA และโปรตีน ในแบคทีเรีย ไรโบโซมจำนวนมากตั้งอยู่อย่างอิสระในไซโตพลาสซึม บางส่วนอาจเกี่ยวข้องกับเยื่อหุ้มเซลล์

ไรโบโซมเป็นศูนย์กลางของการสังเคราะห์โปรตีนในเซลล์ ในเวลาเดียวกัน พวกมันมักจะเชื่อมต่อกันจนเกิดเป็นมวลรวมที่เรียกว่าโพลีไรโบโซมหรือโพลีโซม

ไซโตพลาสซึมของเซลล์แบคทีเรียมักประกอบด้วยเม็ดที่มีรูปร่างและขนาดต่างๆ อย่างไรก็ตาม การมีอยู่ของพวกมันไม่ถือเป็นสัญญาณถาวรของจุลินทรีย์ โดยทั่วไปจะเกี่ยวข้องกับสภาพทางกายภาพและทางเคมีของสิ่งแวดล้อมเป็นส่วนใหญ่ การรวมไซโตพลาสซึมหลายชนิดประกอบด้วยสารประกอบที่ทำหน้าที่เป็นแหล่งพลังงานและคาร์บอน สารสำรองเหล่านี้เกิดขึ้นเมื่อร่างกายได้รับสารอาหารที่เพียงพอ และในทางกลับกัน จะถูกนำมาใช้เมื่อร่างกายพบว่าตัวเองอยู่ในสภาพที่ไม่เอื้ออำนวยในแง่ของโภชนาการ

ในแบคทีเรียหลายชนิด เม็ดประกอบด้วยแป้งหรือโพลีแซ็กคาไรด์อื่น ๆ - ไกลโคเจนและแกรนูโลซา แบคทีเรียบางชนิดเมื่อเติบโตในอาหารที่มีน้ำตาลสูงจะมีหยดไขมันอยู่ภายในเซลล์ การรวมแบบเม็ดที่แพร่หลายอีกประเภทหนึ่งคือโวลูติน (เมตาโครมาตินแกรนูล) เม็ดเหล่านี้ประกอบด้วยโพลีเมตาฟอสเฟต (สารสำรองที่มีกรดฟอสฟอริกตกค้าง) โพลีเมทาฟอสเฟตทำหน้าที่เป็นแหล่งของกลุ่มฟอสเฟตและเป็นพลังงานให้กับร่างกาย แบคทีเรียมีแนวโน้มที่จะสะสมโวลูตินมากขึ้นภายใต้สภาวะทางโภชนาการที่ผิดปกติ เช่น สารที่ปราศจากซัลเฟอร์ ในไซโตพลาสซึมของแบคทีเรียกำมะถันบางชนิดจะมีหยดกำมะถันอยู่

นอกจากส่วนประกอบโครงสร้างต่างๆ แล้ว ไซโตพลาสซึมยังประกอบด้วยส่วนที่เป็นของเหลว - ส่วนที่ละลายน้ำได้ ประกอบด้วยโปรตีน เอนไซม์ต่างๆ ที-อาร์เอ็นเอ เม็ดสีบางชนิด และสารประกอบที่มีน้ำหนักโมเลกุลต่ำ เช่น น้ำตาล กรดอะมิโน

เนื่องจากการมีอยู่ของสารประกอบที่มีน้ำหนักโมเลกุลต่ำในไซโตพลาสซึม ทำให้เกิดความแตกต่างในแรงดันออสโมติกของเนื้อหาในเซลล์และสภาพแวดล้อมภายนอก และความดันนี้อาจแตกต่างกันสำหรับจุลินทรีย์ที่แตกต่างกัน ความดันออสโมติกสูงสุดพบได้ในแบคทีเรียแกรมบวก - 30 atm; ในแบคทีเรียแกรมลบจะต่ำกว่ามาก - 4-8 atm

เครื่องมือนิวเคลียร์สารนิวเคลียร์ กรดดีออกซีไรโบนิวคลีอิก (DNA) อยู่ในบริเวณส่วนกลางของเซลล์

,

แบคทีเรียไม่มีนิวเคลียสเท่ากับสิ่งมีชีวิตที่สูงกว่า (ยูคาริโอต) แต่มีอะนาล็อก - "เทียบเท่านิวเคลียร์" - นิวเคลียส(ดูรูปที่ 2, 8) ซึ่งเป็นรูปแบบการจัดสสารนิวเคลียร์ที่มีวิวัฒนาการดั้งเดิมกว่า จุลินทรีย์ที่ไม่มีนิวเคลียสที่แท้จริงแต่มีความคล้ายคลึงกับนิวเคลียสนั้นจัดอยู่ในประเภทโปรคาริโอต แบคทีเรียทั้งหมดเป็นโปรคาริโอต ในเซลล์ของแบคทีเรียส่วนใหญ่ DNA ส่วนใหญ่กระจุกตัวอยู่ในที่เดียวหรือหลายแห่ง ในเซลล์ยูคาริโอต DNA ตั้งอยู่ในโครงสร้างเฉพาะ - นิวเคลียส แกนกลางล้อมรอบด้วยเปลือกหอย เมมเบรน.

ในแบคทีเรีย DNA จะถูกอัดแน่นน้อยกว่า ไม่เหมือนนิวเคลียสที่แท้จริง นิวคลอยด์ไม่มีเมมเบรน นิวคลีโอลัส หรือชุดโครโมโซม DNA ของแบคทีเรียไม่เกี่ยวข้องกับโปรตีนหลัก - ฮิสโตน - และตั้งอยู่ในนิวเคลียสในรูปแบบของมัดของไฟบริล

แฟลเจลลา.แบคทีเรียบางชนิดมีโครงสร้างเป็นอวัยวะบนพื้นผิว ที่แพร่หลายที่สุดคือแฟลเจลลาซึ่งเป็นอวัยวะในการเคลื่อนไหวของแบคทีเรีย

แฟลเจลลัมถูกยึดไว้ใต้เมมเบรนไซโตพลาสซึมโดยใช้แผ่นดิสก์สองคู่ แบคทีเรียอาจมีแฟลเจลลาหนึ่ง สอง หรือหลายตัว ตำแหน่งของพวกเขาแตกต่างกัน: ที่ปลายด้านหนึ่งของเซลล์, สอง, เหนือพื้นผิวทั้งหมด ฯลฯ (รูปที่ 9) แฟลเจลลาของแบคทีเรียมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 0.01-0.03 ไมครอน ความยาวอาจมากกว่าความยาวของเซลล์หลายเท่า แฟลเจลลาของแบคทีเรียประกอบด้วยโปรตีน - แฟลเจลลิน - และเป็นเส้นใยเกลียวที่บิดเบี้ยว

บนพื้นผิวของเซลล์แบคทีเรียบางชนิดจะมีวิลลี่บาง ๆ - ฟิมเบรีย.

ชีวิตของพืช: ใน 6 เล่ม - ม.: การตรัสรู้. เรียบเรียงโดย A. L. Takhtadzhyan บรรณาธิการบริหาร สมาชิกที่เกี่ยวข้อง สถาบันวิทยาศาสตร์แห่งสหภาพโซเวียตศาสตราจารย์ เอเอ เฟโดรอฟ. 1974 .

- (กรีก bakterion rod) กลุ่มใหญ่ (ประเภท) ของกล้องจุลทรรศน์สิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวส่วนใหญ่ที่มีผนังเซลล์ประกอบด้วยกรดดีออกซีไรโบนิวคลีอิก (DNA) จำนวนมากมีนิวเคลียสดั้งเดิมไร้การมองเห็น ... ...

- (จากแบคทีเรียและนักกินฟาโกสของกรีก; ตัวกินแบคทีเรียอย่างแท้จริง) ฟาจ ไวรัสแบคทีเรียที่ทำให้เกิดการทำลาย (สลาย) ของแบคทีเรียและจุลินทรีย์อื่น ๆ B. คูณในเซลล์ lyse พวกมันและส่งผ่านไปยังเซลล์อื่นตามกฎ... ... สารานุกรมผู้ยิ่งใหญ่แห่งสหภาพโซเวียต

I Medicine ยาเป็นระบบความรู้ทางวิทยาศาสตร์และกิจกรรมเชิงปฏิบัติ โดยมีเป้าหมายเพื่อเสริมสร้างและรักษาสุขภาพ ยืดอายุของผู้คน ป้องกันและรักษาโรคของมนุษย์ เพื่อให้งานเหล่านี้สำเร็จ M. ศึกษาโครงสร้างและ... ... สารานุกรมทางการแพทย์ สารานุกรมทางการแพทย์ขนาดใหญ่

สาขาวิชาพันธุศาสตร์ (ดูพันธุศาสตร์) และอณูชีววิทยา (ดูอณูชีววิทยา) ซึ่งมีจุดมุ่งหมายเพื่อทำความเข้าใจพื้นฐานทางวัตถุของการถ่ายทอดทางพันธุกรรม (ดูพันธุกรรม) และความแปรปรวน (ดูความแปรปรวน) ของสิ่งมีชีวิตผ่านการวิจัย... ... สารานุกรมผู้ยิ่งใหญ่แห่งสหภาพโซเวียต

คำว่า bacteriophage คำในภาษาอังกฤษ bacteriophage คำพ้องความหมาย phages, ไวรัสแบคทีเรีย คำย่อ คำที่เกี่ยวข้อง วัตถุนาโนทางชีวภาพ, DNA, capsid, เภสัชวิทยานาโน, เวกเตอร์ที่อิงตามวัสดุนาโน คำนิยาม (จากแบคทีเรียและภาษากรีก ????... ... พจนานุกรมสารานุกรมนาโนเทคโนโลยี

ในกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนของส่วนบางเฉียบ เมมเบรนไซโตพลาสซึมเป็นเมมเบรนสามชั้น (ชั้นสีเข้ม 2 ชั้นหนา 2.5 นาโนเมตรถูกคั่นด้วยชั้นกลางแสง) ในโครงสร้างนั้นคล้ายกับพลาสมาเลมมาของเซลล์สัตว์และประกอบด้วยฟอสโฟลิปิดสองชั้นที่มีพื้นผิวฝังอยู่และโปรตีนอินทิกรัลราวกับว่าทะลุผ่านโครงสร้างของเมมเบรน ด้วยการเติบโตที่มากเกินไป (เมื่อเทียบกับการเติบโตของผนังเซลล์) เยื่อหุ้มเซลล์ของไซโตพลาสซึมจะก่อให้เกิด invaginates - invaginations ในรูปแบบของโครงสร้างเมมเบรนบิดที่ซับซ้อนเรียกว่า mesosomes โครงสร้างที่บิดเบี้ยวและซับซ้อนน้อยกว่าเรียกว่าเยื่ออินทราไซโตพลาสซึม

ไซโตพลาสซึม

พลาสซึมประกอบด้วยโปรตีนที่ละลายน้ำได้, กรดไรโบนิวคลีอิก, การรวมตัวและเม็ดเล็ก ๆ จำนวนมาก - ไรโบโซมซึ่งรับผิดชอบในการสังเคราะห์ (การแปล) ของโปรตีน ไรโบโซมของแบคทีเรียมีขนาดประมาณ 20 นาโนเมตรและมีค่าสัมประสิทธิ์การตกตะกอนที่ 70S ตรงกันข้ามกับลักษณะเฉพาะของไรโบโซม 80S ของเซลล์ยูคาริโอต Ribosomal RNAs (rRNAs) เป็นองค์ประกอบที่ได้รับการอนุรักษ์ของแบคทีเรีย (“นาฬิกาโมเลกุล” ของวิวัฒนาการ) 16S rRNA เป็นส่วนหนึ่งของหน่วยย่อยไรโบโซมขนาดเล็ก และ 23S rRNA เป็นส่วนหนึ่งของหน่วยย่อยไรโบโซมขนาดใหญ่ การศึกษา 16S rRNA เป็นพื้นฐานของระบบยีน ซึ่งช่วยให้สามารถประเมินระดับความสัมพันธ์ของสิ่งมีชีวิตได้
ไซโตพลาสซึมประกอบด้วยสารต่างๆ รวมอยู่ในรูปของไกลโคเจนแกรนูล โพลีแซ็กคาไรด์ กรดเบต้าไฮดรอกซีบิวทีริก และโพลีฟอสเฟต (โวลูติน) เป็นสารสำรองสำหรับความต้องการด้านโภชนาการและพลังงานของแบคทีเรีย Volutin มีความสัมพันธ์กับสีย้อมพื้นฐาน และตรวจพบได้ง่ายโดยใช้วิธีการย้อมสีแบบพิเศษ (เช่น Neisser) ในรูปของเม็ดเมตาโครมาติก การจัดเรียงลักษณะเฉพาะของเม็ดโวลูตินถูกเปิดเผยในบาซิลลัสคอตีบในรูปแบบของเสาเซลล์ที่มีสีเข้มข้น

นิวเคลียส

นิวเคลียสเทียบเท่ากับนิวเคลียสในแบคทีเรีย ตั้งอยู่ในโซนกลางของแบคทีเรีย ในรูปของ DNA สายคู่ ปิดเป็นวงแหวนและอัดแน่นเหมือนลูกบอล นิวเคลียสของแบคทีเรียต่างจากยูคาริโอตตรงที่ไม่มีเยื่อหุ้มนิวเคลียส นิวเคลียส และโปรตีนพื้นฐาน (ฮิสโตน) โดยปกติแล้วเซลล์แบคทีเรียจะมีโครโมโซมหนึ่งอันซึ่งมีโมเลกุล DNA ปิดอยู่ในวงแหวน
นอกจากนิวเคลียสที่แสดงด้วยโครโมโซมหนึ่งเซลล์แล้ว เซลล์แบคทีเรียยังมีปัจจัยทางพันธุกรรมนอกโครโมโซม - พลาสมิดซึ่งเป็นวงแหวนปิดโควาเลนต์ของ DNA

แคปซูล ไมโครแคปซูล เมือก

แคปซูลมีโครงสร้างเมือกหนามากกว่า 0.2 ไมครอน เกาะแน่นกับผนังเซลล์ของแบคทีเรียและมีขอบเขตภายนอกที่ชัดเจน แคปซูลสามารถมองเห็นได้ในรอยเปื้อนจากวัสดุทางพยาธิวิทยา ในการเพาะเลี้ยงแบคทีเรียบริสุทธิ์ แคปซูลจะเกิดขึ้นไม่บ่อยนัก ตรวจพบโดยวิธีการพิเศษในการย้อมสีสเมียร์ (เช่นตาม Burri-Gins) ซึ่งสร้างความแตกต่างเชิงลบของสารในแคปซูล: หมึกสร้างพื้นหลังสีเข้มรอบ ๆ แคปซูล แคปซูลประกอบด้วยโพลีแซ็กคาไรด์ (exopolysaccharides) ซึ่งบางครั้งก็เป็นโพลีเปปไทด์เช่นในบาซิลลัสแอนแทรกซ์ประกอบด้วยโพลีเมอร์ของกรด D-glutamic แคปซูลมีคุณสมบัติชอบน้ำและป้องกันการทำลายเซลล์ของแบคทีเรีย แคปซูลเป็นแอนติเจน: แอนติบอดีต่อแคปซูลทำให้เกิดการขยายตัว (ปฏิกิริยาการบวมของแคปซูล)
แบคทีเรียจำนวนมากก่อตัวเป็นไมโครแคปซูล ซึ่งเป็นการก่อตัวของเมือกที่มีความหนาน้อยกว่า 0.2 ไมครอน ซึ่งตรวจพบได้ด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนเท่านั้น เราควรแยกความแตกต่างจาก exopolysaccharides ที่เป็นเมือกในแคปซูลซึ่งไม่มีขอบเขตที่ชัดเจน เมือกสามารถละลายได้ในน้ำ
เอ็กโซโพลีแซ็กคาไรด์ของแบคทีเรียเกี่ยวข้องกับการยึดเกาะ (เกาะติดกับพื้นผิว) เรียกอีกอย่างว่าไกลโคคาไลซ์ นอกจากการสังเคราะห์แล้ว
exopolysaccharides โดยแบคทีเรีย มีกลไกอื่นในการก่อตัวของพวกมัน: ผ่านการกระทำของเอนไซม์นอกเซลล์ของแบคทีเรียบนไดแซ็กคาไรด์ เป็นผลให้เกิดเดกซ์ทรานและเลแวน

แฟลเจลลา

แฟลเจลลาของแบคทีเรียเป็นตัวกำหนดการเคลื่อนที่ของเซลล์แบคทีเรีย Flagella เป็นเส้นใยบาง ๆ ที่เกิดจากเยื่อหุ้มเซลล์ไซโตพลาสซึมและมีความยาวมากกว่าเซลล์ ความหนาของแฟลเจลลาอยู่ที่ 12-20 นาโนเมตร ความยาว 3-15 ไมโครเมตร ประกอบด้วย 3 ส่วน: ไส้หลอดแบบเกลียว ตะขอ และตัวฐานที่มีแท่งที่มีดิสก์พิเศษ (ดิสก์ 1 คู่ในแบคทีเรียแกรมบวก และดิสก์ 2 คู่ในแบคทีเรียแกรมลบ) แฟลเจลลาติดอยู่กับเยื่อหุ้มเซลล์และผนังเซลล์ด้วยแผ่นดิสก์ สิ่งนี้สร้างเอฟเฟกต์ของมอเตอร์ไฟฟ้าด้วยแกนมอเตอร์ที่หมุนแฟลเจลลัม Flagella ประกอบด้วยโปรตีน - แฟลเจลลิน (จากแฟลเจลลัม - แฟลเจลลัม); คือแอนติเจน H หน่วยย่อยของแฟลเจลลินบิดเป็นเกลียว
จำนวนแฟลเจลลาในแบคทีเรียหลากหลายสายพันธุ์แตกต่างกันไปตั้งแต่หนึ่งตัว (โมโนทริช) ใน Vibrio cholerae ไปจนถึงแฟลเจลลาหลายสิบตัวที่ขยายออกไปตามแนวเส้นรอบวงของแบคทีเรีย (เพอริทริช) ใน Escherichia coli, Proteus เป็นต้น Lophotrichs มีแฟลเจลลาเป็นมัดในที่เดียว จุดสิ้นสุดของเซลล์ Amphitrichy มีแฟลเจลลัมหนึ่งอันหรือมัดแฟลเจลลาอยู่ที่ปลายอีกด้านของเซลล์

ดื่ม

พิลี (fimbriae, villi) มีลักษณะคล้ายเส้นด้าย บางกว่าและสั้นกว่า (3-10 นาโนเมตร x 0.3-10 µm) มากกว่าแฟลเจลลา พิลียื่นออกมาจากผิวเซลล์และประกอบด้วยโปรตีนไพลินซึ่งมีฤทธิ์เป็นแอนติเจน พิลีมีหน้าที่ในการยึดเกาะ กล่าวคือ ยึดแบคทีเรียเข้ากับเซลล์ที่ได้รับผลกระทบ เช่นเดียวกับพิลีที่รับผิดชอบด้านโภชนาการ เมแทบอลิซึมของเกลือน้ำ และทางเพศ (F-pili) หรือการผันคำกริยา พิลีมีมากมาย - หลายร้อยต่อเซลล์ อย่างไรก็ตาม โดยทั่วไปจะมีพิลีเพศ 1-3 ต่อเซลล์ โดยสร้างขึ้นจากเซลล์ผู้บริจาคที่เรียกว่า "ตัวผู้" ซึ่งมีพลาสมิดที่ถ่ายทอดได้ (F-, R-, Col-plasmids) คุณสมบัติที่โดดเด่นของ sex pili คือการมีปฏิสัมพันธ์กับแบคทีเรียทรงกลมพิเศษ "ตัวผู้" ซึ่งถูกดูดซับอย่างเข้มข้นบน sex pili

การโต้เถียง

สปอร์เป็นรูปแบบที่แปลกประหลาดของแบคทีเรียที่แข็งตัวซึ่งพักอยู่เช่น แบคทีเรีย
ด้วยโครงสร้างผนังเซลล์ชนิดแกรมบวก สปอร์เกิดขึ้นภายใต้สภาวะที่ไม่เอื้ออำนวยต่อการดำรงอยู่ของแบคทีเรีย (การทำให้แห้ง การขาดสารอาหาร ฯลฯ สปอร์หนึ่งตัว (เอนโดสปอร์) ถูกสร้างขึ้นภายในเซลล์แบคทีเรีย การก่อตัวของสปอร์มีส่วนช่วยในการอนุรักษ์สายพันธุ์และไม่ใช่วิธีการสืบพันธุ์ เหมือนกับเชื้อรา แบคทีเรียที่สร้างสปอร์ในสกุล Bacillus จะมีสปอร์มีขนาดไม่เกินเส้นผ่านศูนย์กลางของเซลล์ lat. Clostridium - แกนหมุน) เป็นสีน้ำเงิน

รูปร่างของสปอร์อาจเป็นรูปไข่ทรงกลม ตำแหน่งในเซลล์คือเทอร์มินัลเช่น ที่ปลายไม้ (ในสาเหตุของโรคบาดทะยัก), ปลาย - ใกล้กับปลายไม้ (ในสาเหตุที่ทำให้เกิดโบทูลินั่ม, เนื้อตายเน่าของก๊าซ) และส่วนกลาง (ในบาซิลลัสแอนแทรกซ์) สปอร์ยังคงอยู่เป็นเวลานานเนื่องจากมีเปลือกหลายชั้น, แคลเซียมไดพิโคลิเนต, ปริมาณน้ำต่ำและกระบวนการเผาผลาญที่ซบเซา ภายใต้เงื่อนไขที่เอื้ออำนวย สปอร์จะงอก โดยผ่านสามขั้นตอนติดต่อกัน: การกระตุ้น การเริ่มต้น และการงอก