Müasir elm baxımından prokaryotlar ibtidai bir quruluşa malikdir. Ancaq ən gözlənilməz şərtlərdə sağ qalmalarına kömək edən məhz bu "sadəlik" dir. Məsələn, hidrogen sulfid mənbələrində və ya nüvə sınaq sahələrində. Elm adamları, bütün yerüstü mikroorqanizmlərin ümumi kütləsinin 550 milyard ton olduğunu hesablamışlar.
Bakteriyalar birhüceyrəlidir... Ancaq bu, bakteriya hüceyrələrinin heyvanların və ya bitkilərin hüceyrələrinin arxasına düşdüyü anlamına gəlmir. Mikrobiologiya artıq yüz minlərlə mikrob növü haqqında məlumatlıdır. Buna baxmayaraq, elm nümayəndələri hər gün yeni növlər və xüsusiyyətlər kəşf edirlər.
Yer səthinin tam inkişafı üçün mikroorqanizmlərin müxtəlif formalarda olması təəccüblü deyil:
Bakteriyaların ölçüsü nanometr və mikrometrlə ölçülür. Onların orta dəyəri 0,8 mikrondur. Ancaq bunların arasında 125 mikron və daha çox olan nəhəng prokaryotlar var. Cücələr arasında əsl nəhənglər 250 mikron uzunluğunda olan spiroketlərdir. İndi onlarla ən kiçik prokaryotik hüceyrənin ölçüsünü müqayisə edin: mikoplazmalar bir qədər "böyüyür" və diametri 0,1-0,15 mikrona çatır.
Nəhəng bakteriyaların ətraf mühitdə o qədər də asan yaşamadığını söyləməyə dəyər. Fəaliyyətlərini uğurla yerinə yetirmək üçün özləri üçün kifayət qədər qida maddəsi tapmaqda çətinlik çəkirlər. Ancaq digər tərəfdən, həmkarları-tək hüceyrəli mikroorqanizmlər, "ətrafa axan" və onları yeyən bakteriya yırtıcıları üçün asan yırtıcı deyillər.
Əlverişsiz mühit şəraitində bakteriyalar bir kapsul meydana gətirir. Mikrokapsül divara möhkəm oturur. Bunu yalnız elektron mikroskopla görmək olar. Makrokapsül tez -tez patogen mikroblar (pnevmokoklar) tərəfindən əmələ gəlir. Klebsiella sətəlcəmində makrokapsül həmişə olur.
Kapsula bənzər membran, hüceyrə divarı ilə sərbəst şəkildə əlaqəli bir formasiyadır. Bakterial fermentlər sayəsində, kapsula bənzər qabıq xarici mühitin karbohidratları (ekzopolisakkaridlər) ilə örtülmüşdür ki, bu da müxtəlif səthlərə, hətta tamamilə hamar olan bakteriyaların yapışmasını təmin edir. Məsələn, insan bədəninə girən streptokoklar dişlərə və ürək qapaqlarına yapışa bilir.
Kapsülün funksiyaları müxtəlifdir:
Dalğalanma və qalxma təmin edirlər. Torpaqda bakteriya hüceyrəsi torpaq kanalları boyunca hərəkət edir.
Nüvə və hüceyrə divarı istisna olmaqla, bir hüceyrənin bütün tərkibinə sitoplazma deyilir. Sitoplazmanın (matrisin) maye, quruluşsuz mərhələsində ribozomlar, membran sistemləri, mitokondriyalar, plastidlər və digər strukturlar, həmçinin ehtiyat qida maddələri vardır. Sitoplazma son dərəcə mürəkkəb, incə bir quruluşa malikdir (qatlı, dənəvər). Hüceyrə quruluşunun bir çox maraqlı detalları elektron mikroskopun köməyi ilə ortaya çıxmışdır.
Xüsusi fiziki və kimyəvi xüsusiyyətlərə malik olan bakteriyaların protoplastının xarici lipoprotein təbəqəsinə sitoplazmik membran deyilir. Bütün həyati quruluşlar və orqanoidlər sitoplazmanın içərisindədir. Sitoplazmik membran çox vacib bir rol oynayır - maddələrin hüceyrəyə daxil olmasını və xaricində metabolik məhsulların buraxılmasını tənzimləyir. Membran vasitəsilə qida maddələri fermentlərin iştirakı ilə aktiv bir biokimyəvi proses nəticəsində hüceyrəyə daxil ola bilər.
Bundan əlavə, hüceyrənin bəzi tərkib hissələrinin, əsasən hüceyrə divarının və kapsulun tərkib hissələrinin sintezi meydana gəlir. Nəhayət, sitoplazmik membran ən vacib fermentləri (bioloji katalizatorları) ehtiva edir. Membranlardakı fermentlərin nizamlanması onların fəaliyyətini tənzimləməyə və bəzi fermentlərin digərləri tərəfindən məhv edilməsinin qarşısını almağa imkan verir. Ribosomlar, zülalın sintez edildiyi membran - struktur hissəciklərlə əlaqələndirilir. Membran lipoproteinlərdən ibarətdir. Kifayət qədər güclüdür və qabığı olmayan bir hüceyrənin müvəqqəti mövcudluğunu təmin edə bilər. Sitoplazmik membran hüceyrənin quru kütləsinin 20% -ə qədərini təşkil edir.
Bakteriyaların nazik hissələrinin elektron fotoşəkillərində, sitoplazmik membran iki qaranlıq olanın (zülalların) arasına qoyulmuş yüngül bir təbəqədən (lipidlərdən) ibarət təxminən 75A qalınlığında davamlı bir ip şəklində görünür. Hər təbəqənin eni 20-30A-dır. Belə bir membrana elementar deyilir.
Bakterial hüceyrələrin sitoplazmasında tez -tez müxtəlif formalı və ölçülü qranullar olur. Bununla birlikdə, onların varlığı bir növ mikroorqanizmin daimi bir əlaməti olaraq qəbul edilə bilməz, ümumiyyətlə ətraf mühitin fiziki və kimyəvi şərtləri ilə əlaqədardır.
Bir çox sitoplazmik daxilolmalar enerji və karbon mənbəyi kimi xidmət edən birləşmələrdən ibarətdir. Bu saxlama maddələri bədənin kifayət qədər qida ilə təmin edildiyi zaman əmələ gəlir və əksinə, bədənin qidalanma baxımından daha az əlverişli olan bir şəraitə yerləşdirildikdə istifadə olunur.
Bir çox bakteriyada qranullar nişasta və ya digər polisakkaridlərdən - glikogen və qranulozdan ibarətdir. Bəzi bakteriyalarda, şəkərlə zəngin bir mühitdə yetişdirildikdə, hüceyrənin içərisində yağ damcıları olur. Digər dənəvər qarışıq növləri volutindir (metakromatin qranulları). Bu qranullar polimetafosfatdan (fosfor turşusu qalıqları olan saxlama maddəsi) ibarətdir. Polimetafosfat bədən üçün fosfat qrupları və enerji mənbəyi kimi xidmət edir. Bakteriyaların qeyri-adi qidalanma şəraitində, məsələn kükürdsüz bir mühitdə volutin yığma ehtimalı daha yüksəkdir. Kükürd damlaları bəzi kükürd bakteriyalarının sitoplazmasında olur.
Plazma membranı ilə hüceyrə divarı arasında desmoz - körpü şəklində bir əlaqə var. Sitoplazmik membran tez -tez hüceyrəyə invaginasiya verir. Sitoplazmadakı bu invaginasiyalar, mezozom adlanan xüsusi membran quruluşları meydana gətirir.
Bəzi mezozomlar, öz membranları ilə sitoplazmadan ayrılmış cisimlərdir. Çoxlu veziküllər və borucuqlar bu cür membran kisələri içərisində doludur. Bu quruluşlar bakteriyalarda çox müxtəlif funksiyaları yerinə yetirir. Bu quruluşlardan bəziləri mitokondrial analoqlardır.
Digərləri endoplazmik retikulum və ya Golgi aparatının funksiyalarını yerinə yetirirlər. Bakteriyaların fotosintetik aparatı da sitoplazmatik membranın invaginasiyası nəticəsində əmələ gəlir. Sitoplazmanın invaginasiyasından sonra, membran böyüməyə davam edir və bitki xloroplast qranullarına bənzətilərək, tilakoid yığınları adlanan yığınlar əmələ gətirir. Tez -tez bir bakteriya hüceyrəsinin sitoplazmasının çox hissəsini dolduran bu membranlarda fotosintez prosesini həyata keçirən piqmentlər (bakterioxlorofil, karotenoidlər) və fermentlər (sitokromlar) lokallaşdırılır.
Bakteriyaların daha yüksək orqanizmlərdə (eukaryotlarda) olduğu kimi bir nüvəsi yoxdur, ancaq analoqu var - "nüvə ekvivalenti" - nüvə maddəsinin təkamül baxımından daha ibtidai bir quruluş forması olan nukleoid. Tək bir bakteriya xromosomu və ya genofor hesab edilən 1,1-1,6 nm uzunluğunda bir halqada bağlanmış ikiqat zəncirli DNT ipindən ibarətdir. Prokaryotlardakı nukleoid hüceyrənin qalan hissəsindən bir membranla ayrılmır - nüvə zərfinə malik deyil.
Nukleoidin quruluşuna RNT polimeraz, əsas zülallar daxildir və histonlar yoxdur; xromosom sitoplazmik membrana, qram pozitiv bakteriyalarda isə mezozomlara sabitlənir. Bakterial xromosom polikonservativ şəkildə çoxalır: valideyn DNT ikiqat sarmalı açılır və hər bir polinükleotid zəncirinin şablonunda yeni tamamlayıcı bir tel yığılır. Nukleoidin mitotik aparatı yoxdur və qızı nüvələrin ayrılması sitoplazmik membranın böyüməsi ilə təmin edilir.
Bakteriya nüvəsi fərqli bir quruluşdur. Hüceyrənin inkişaf mərhələsindən asılı olaraq, nukleoid diskret (fasiləsiz) ola bilər və ayrı -ayrı hissələrdən ibarətdir. Bu, bir bakteriya hüceyrəsinin zamanla bölünməsinin DNT molekulunun təkrarlanma dövrü bitdikdən və qız xromosomlarının meydana gəlməsindən sonra baş verməsi ilə əlaqədardır.
Nukleoid bakteriya hüceyrəsinin genetik məlumatlarının böyük hissəsini ehtiva edir. Nukleoidə əlavə olaraq, bir çox bakteriyanın hüceyrələrində xromosomdankənar genetik elementlər - muxtar çoxalma qabiliyyətinə malik kiçik dairəvi DNT molekulları ilə təmsil olunan plazmidlər aşkar edilmişdir.
Plazmidlər öz-özünə qurulmuş, bükülmüş, cüt telli DNT molekullarıdır. Onların kütləsi nukleotid kütləsindən çox azdır. İrsi məlumatların plazmidlərin DNT -də kodlaşdırılmasına baxmayaraq, onlar bakterial hüceyrə üçün həyati və zəruri deyillər.
Bakteriyaların sitoplazmasında ribozomlar var - 200A diametrli zülal sintez edən hissəciklər. Hüceyrədə mindən çoxu var. Ribosomlar RNT və zülaldan ibarətdir. Bakteriyalarda, bir çox ribosom sitoplazmada sərbəst şəkildə yerləşir, bəziləri membranlarla əlaqəli ola bilər.
Ribosomlar hüceyrədə protein sintezinin mərkəzləridir. Üstəlik, onlar tez -tez birləşərək, polyribosom və ya polysomes adlanan məcmular əmələ gətirirlər.
Daxildirlər, nüvə və nüvəsiz hüceyrələrin metabolik məhsullarıdır. Qida mənbəyidir: glikogen, nişasta, kükürd, polifosfat (valutin) və s. Daxildirlər, rəngləndikdə boyanın rəngindən fərqli bir görünüş əldə edirlər. Difteriya bacillusunun diaqnozu üçün dəyərlər istifadə edilə bilər.
Bir bakteriya prokaryotik bir mikroorqanizm olduğu üçün bir çox orqanoid bakteriya hüceyrələrində həmişə yoxdur, ökaryotik orqanizmlərə xas olan:
Bakteriyaların hüceyrə divarına malik olmadığını da xatırlamağa dəyər, buna görə pinositoz və faqositoz kimi proseslər davam edə bilməz.
Xüsusi bir mikroorqanizm olaraq, bakteriyalar oksigenin olmadığı şəraitdə mövcud olmaq üçün uyğunlaşdırılmışdır. Eyni nəfəs alma mezozomlar səbəbiylə meydana gəlir. Yaşıl orqanizmlərin bitkilərlə eyni şəkildə fotosintez edə bilməsi də çox maraqlıdır. Ancaq bitkilərdə fotosintez prosesinin xloroplastlarda, bakteriyalarda isə membranlarda meydana gəldiyini nəzərə almaq vacibdir.
Bir bakteriya hüceyrəsində çoxalma ən primitiv şəkildə baş verir. Yetkin bir hüceyrə ikiyə bölünür, bir müddət sonra yetkinliyə çatır və bu proses təkrarlanır. Əlverişli şəraitdə gündə 70-80 nəsil dəyişikliyi baş verə bilər. Bakteriyaların quruluşlarına görə mitoz və mayoz kimi çoxalma üsullarına daxil olmadıqlarını xatırlamaq vacibdir. Yalnız eukaryotik hüceyrələrə xasdırlar.
Məlumdur ki, sporların əmələ gəlməsi göbələklərin və bitkilərin yayılmasının bir neçə üsulundan biridir. Ancaq bakteriyalar, növlərinin az bir hissəsinə xas olan sporların necə meydana gəlməsini də bilirlər. Xüsusilə həyatları üçün təhlükəli ola biləcək mənfi şərtlərdə yaşamaq üçün bu qabiliyyətə sahibdirlər.
Kosmosda belə yaşamağa qadir olan bu növlər məlumdur. Bunu heç bir canlı orqanizm təkrarlaya bilməz. Bakteriyalar quruluş sadəliyinə görə Yerdəki həyatın ataları oldu. Ancaq bu günə qədər mövcud olmaları ətrafımızdakı dünya üçün nə qədər əhəmiyyətli olduqlarını göstərir. Onların köməyi ilə insanlar bakteriyanı daim öyrənərək yeni bir şey öyrənərək Yerdəki həyatın mənşəyi sualına mümkün qədər yaxınlaşa bilərlər.
Staphylococcus aureus (Staphylococcus aureus), bütün insanların təxminən 30 faizini təsir edən ümumi bir bakteriyadır. Bəzi insanlarda, mikrobiomanın (mikrofloranın) bir hissəsidir və həm bədənin içərisində, həm də dəridə və ya ağızda olur. Staphylococcus aureusun zərərsiz suşları olsa da, metisilinə davamlı Staphylococcus aureus kimi digərləri dəri infeksiyaları, ürək-damar xəstəlikləri, menenjit və həzm xəstəlikləri də daxil olmaqla ciddi sağlamlıq problemləri yaradır.
Vanderbilt Universitetinin tədqiqatçıları, stafilokok bakteriyalarının heyvan qanından daha çox insan qanına üstünlük verdiyini aşkar etdilər. Bu bakteriyalar qırmızı qan hüceyrələrində olan hemoglobində olan dəmirin bir hissəsidir. Staphylococcus aureus, qan hüceyrələrini parçalayaraq içindəki dəmirə çatır. Hemoglobindəki genetik dəyişikliklərin bəzi insanları digərlərinə nisbətən Stafilokok bakteriyalarına daha çox meylli edə biləcəyinə inanılır.
Tədqiqatçılar atmosferdəki bakteriyaların yağış və digər yağış növlərində rol oynaya biləcəyini tapdılar. Bu proses bitkilərdən bakteriyaların atmosferə uçması ilə başlayır. Yüksək hündürlükdə ətraflarında buz əmələ gəlir və onlar böyüməyə başlayır. Dondurulmuş bakteriyalar müəyyən bir böyümə həddinə çatdıqda buzlar əriməyə başlayır və yağış şəklində yerə dönür. Psuedomonas syringae növünün bakteriyaları hətta böyük dolu hissəciklərinin mərkəzində tapılmışdır. Hüceyrə membranlarında suyun bənzərsiz bir şəkildə bağlanmasına imkan verən xüsusi bir protein istehsal edərək buz meydana gəlməsini təşviq edirlər.
Tədqiqatçılar müəyyən sızanaqlara səbəb olan bakteriyaların sızanaqların qarşısını almağa kömək edə biləcəyini tapdılar. Sızanaqlara səbəb olan bakteriyalar, Propionibacterium acnes, dərimizin məsamələrində yaşayır. Bu bakteriyalar immunitet reaksiyasına səbəb olduqda dəridəki sahə şişir və sızanaqlar əmələ gəlir.
Bununla birlikdə, bəzi bakteriya növlərinin sızanaqlara səbəb olma ehtimalının daha az olduğu aşkar edilmişdir. Sağlam dərili insanların nadir hallarda sızanaq almasının səbəbi bu suşlar ola bilər. Sızanaqlı və sağlam dərili insanlardan toplanan Propionibacterium acnes suşlarının genlərini araşdıraraq, tədqiqatçılar təmiz dəridə çox rast gəlinən və nadir hallarda sızanaqlı dərilərdə rast gəlinən bir suş müəyyən etdilər. Gələcək tədqiqatlar, yalnız Propionibacterium acnes bakteriyalarının sızanaq törədən suşlarını öldürən bir dərman hazırlamaq cəhdlərini əhatə edəcək.
Dişlərinizi mütəmadi olaraq fırçalamağın ürək xəstəliklərinin qarşısını ala biləcəyini kim düşünə bilərdi? Əvvəlki tədqiqatlar diş əti xəstəliyi ilə ürək -damar xəstəliyi arasında bir əlaqə tapdı. İndi elm adamları bu xəstəliklər arasında xüsusi bir əlaqə tapdılar.
Həm bakteriyaların, həm də insanların stress zülalları adlanan müəyyən zülal növləri istehsal etdikləri düşünülür. Bu zülallar hüceyrələr müxtəlif stresli vəziyyətlər yaşadıqda əmələ gəlir. Bir insanın diş əti infeksiyası olduqda, immunitet sisteminin hüceyrələri bakteriyalara hücum etməyə başlayır. Bakteriyalar hücum edildikdə stress zülalları istehsal edir və ağ qan hüceyrələri də stress zülallarına hücum edir.
Problem ondadır ki, ağ qan hüceyrələri bakteriyalar tərəfindən istehsal olunan stress zülalları ilə bədənin istehsal etdiyi proteinləri ayırd edə bilmirlər. Nəticədə, immunitet sisteminin hüceyrələri bədənin istehsal etdiyi stress zülallarına da hücum edir ki, bu da damarlarda ağ qan hüceyrələrinin yığılmasına və ateroskleroza səbəb olur. Kalsifik ürək ürək -damar xəstəliklərinin əsas səbəbidir.
Bağda və ya bağçada vaxt keçirməyin daha yaxşı öyrənməyinizə kömək edə biləcəyini bilirdinizmi? Tədqiqatçıların fikrincə, torpaq bakteriyası Mycobacterium vaccae məməlilərdə öyrənməni yaxşılaşdıra bilər.
Yəqin ki, bu bakteriyalar udmaq və ya nəfəs almaqla bədənimizə daxil olur. Elm adamlarına görə, Mycobacterium vaccae bakteriyası beyində neyronların böyüməsini stimullaşdıraraq öyrənməni yaxşılaşdırır, bu da serotonin səviyyəsinin artmasına və narahatlığın azalmasına səbəb olur.
Tədqiqat canlı bakteriyalar Mycobacterium vaccae ilə qidalanan siçanların köməyi ilə aparılıb. Nəticələr göstərdi ki, bakteriyanı yeyən siçanlar, bakteriyanı yeməyən siçanlara nisbətən labirenti daha sürətli və daha az narahatlıqla hərəkət etdirdilər. Elm adamları, Mycobacterium vaccae -nin yeni problemlərin həllində və stres səviyyəsinin azalmasında rol oynadığını irəli sürürlər.
Argonne Milli Laboratoriyasının tədqiqatçıları Bacillus subtilis bakteriyasının çox kiçik dişliləri fırlatmaq qabiliyyətinə malik olduğunu aşkar etdilər. Bu bakteriyalar aerobikdir, yəni böyümək və inkişaf etmək üçün oksigenə ehtiyac duyurlar. Havanın mikro baloncukları olan bir məhlulun içinə qoyulduqda, dişli dişlərində bakteriyalar üzür və müəyyən bir istiqamətə dönməsinə səbəb olur.
Vitesin işə salınması üçün bir arada işləyən bir neçə yüz bakteriya lazımdır. Bakteriyaların bir -birinə bağlı olan bir neçə dişli çevirə biləcəyi də məlum oldu. Tədqiqatçılar məhluldakı oksigen miqdarını tənzimləyərək bakteriyaların dişliləri çevirmə sürətini idarə edə bildilər. Oksigen miqdarının azalması bakteriyaların yavaşlamasına səbəb oldu. Oksigenin çıxarılması onların tamamilə hərəkət etməməsinə səbəb olur.
Sadəliklərinə baxmayaraq, bakteriyalar kompleks orqanizmlərdir. Bakterial hüceyrələr protoplast və membrandan ibarətdir.
Bir bakteriya hüceyrəsinin əsas struktur elementləri bunlardır: hüceyrə divarı, sitoplazmik membran, daxilolmaları olan sitoplazma və nukleoid adlanan nüvə. Bakteriyaların əlavə strukturları da ola bilər: kapsul, mikrokapsül, mucus, flagella. Bir çox bakteriya sporlar əmələ gətirə bilər.
Hüceyrə divarı, bakteriyalara müəyyən bir forma verən və divardakı yüksək osmotik təzyiqi saxlayan güclü, elastik bir quruluşdur. Hüceyrə bölünməsi və metabolitlərin nəqli prosesində iştirak edir. Bakterial hüceyrə divarında az miqdarda polisakkaridlər, lipidlər və zülallar var. Bakterial hüceyrə divarı bir sıra funksiyaları yerinə yetirir: mikroorqanizmin ətraf mühitlə təmasını quran hüceyrənin xarici baryeridir; yüksək bir gücə sahib olaraq, hipotonik bir həll içərisində protoplastın daxili təzyiqinə tab gətirə bilər.
Sitoplazmik membran üç qatlı bir quruluşdur və bakterial sitoplazmanın xarici hissəsini əhatə edir. Hüceyrənin məcburi çoxfunksiyalı struktur elementidir. Sitoplazmik membran hüceyrənin quru kütləsinin 8-15% -ni təşkil edir. Osmotik təzyiqin tənzimlənməsində, maddələrin daşınmasında və hüceyrənin enerji mübadiləsində (elektron nəqliyyat zəncirinin fermentləri, ATP-ase və s.) İştirak edir. Oksidləşdirici fermentlər və elektron nəqli fermentləri membranda lokallaşdırılmışdır. Sitoplazmik membranın kimyəvi tərkibi zülalların 50 - 70%, lipidlərin - 15 - 50%olduğu bir protein -lipid kompleksi ilə təmsil olunur. Bəzi bakteriyaların sitoplazmik membranında az miqdarda karbohidratlar olur. Membranın əsas lipid komponenti fosfolipidlərdir. Sitoplazmik membranın protein hissəsi fermentativ aktivliyə malik struktur zülallarla təmsil olunur.
Bakteriyaların sitoplazmik membranının quruluşuna membranların maye-mozaik modeli daxildir. Bu modelə görə, membran asimmetrik olaraq yerləşmiş protein molekullarını özündə birləşdirən lipidlərin maye biolayerindən əmələ gəlir.
Bakteriyaların sitoplazması hüceyrənin böyük hissəsini tutur və həll olunan zülallardan ibarətdir. Sitoplazma struktur elementlərlə təmsil olunur: ribosomlar, daxilolmalar və nukleoid. Prokaryotların ribozomları 70S çökmə sabitinə malikdir. Ribozomun diametri 15-20 nm -dir. Bir bakteriya hüceyrəsindəki ribozomların sayı fərqli ola bilər. Beləliklə, sürətlə böyüyən Escherichia coli hüceyrəsində təxminən 15000 ribosom var. Hüceyrədə zülal biosintezi prosesi polisomlar tərəfindən həyata keçirilir. Bəzən bir polisom bir neçə onlarla ribosom ehtiva edir.
Bir nukleoid (nüvəyə bənzər bir forma) bakteriyalardakı bir nüvəyə bərabərdir. Nukleoid, iki halqalı DNT şəklində, bir halqada bağlanmış və top kimi sıx şəkildə yığılmış bakteriyaların mərkəzi zonasında yerləşir. Ökaryotlardan fərqli olaraq, bakteriyaların nüvəsində nüvə membranı, nukleolus və əsas zülallar yoxdur. Çox vaxt bir bakteriya hüceyrəsi bir halqada bağlanmış bir DNT molekulu ilə təmsil olunan bir xromosomdan ibarətdir. Nükleoid, Feelgen və ya Giemsa üsulları ilə DNT boyanmasından sonra işıq mikroskopunda aşkar edilir.
Bəzi bakteriyalar (pnevmokoklar və s.) Bir hücrə meydana gətirir - hüceyrə divarına möhkəm bağlanmış, xarici sərhədləri dəqiq müəyyən edilmiş. Saf bakteriya mədəniyyətlərində kapsul daha az əmələ gəlir. Kapsül maddəsinin mənfi təzadını yaradan xüsusi boyama üsulları ilə aşkar edilir. Kapsül polisakkaridlərdən, bəzən polipeptidlərdən ibarətdir. Kapsül hidrofilikdir, bakterial faqositozun qarşısını alır. Bir çox bakteriya, elektron mikroskopu ilə aşkar edilən selikli bir forma olan bir mikrokapsül meydana gətirir.
Kapsülün əsas funksiyası qoruyucudur. Hüceyrəni müxtəlif mənfi amillərin təsirindən qoruyur. Bir çox bakteriyada, kapsul xaricdən mucusla örtülmüşdür. İsti quraq iqlimlərdə torpaq mikroorqanizmlərində selikli qatı hüceyrəni qurumadan qoruyur.
Protoplastda sitoplazma, nüvəyə bənzər formasiyalar və müxtəlif daxilolmalar fərqlənir.
Sitoplazma (protoplazma) çox mürəkkəb, dəyişən kimyəvi tərkibə malikdir. Sitoplazmanın əsas kimyəvi birləşmələri zülallar, nuklein turşuları, lipidlərdir; çox miqdarda su ehtiva edir. mikrobioloji prokaryotik bakteriya hüceyrəsi
Sitoplazmanın membrana bitişik, kütləsinin qalan hissəsindən daha sıx olan nazik səth təbəqəsinə sitoplazmik membran deyilir (Şəkil 2). Yarı keçiricidir və hüceyrə ilə ətraf mühit arasında maddələr mübadiləsində mühüm rol oynayır. Sitoplazmik membran üç təbəqədən ibarətdir: bir lipid və iki, hər iki tərəfində ona bitişik olan zülal. 60-65% protein və 35-40% lipid ehtiva edir; orada bir çox ferment lokallaşdırılmışdır.
Elektron mikroskopu ilə aparılan müasir tədqiqat metodları sitoplazmanın bircins olmadığını göstərdi. Kolloid vəziyyətdə quruluşsuz, yarı maye, viskoz bir kütləyə əlavə olaraq, membranların nüfuz etdiyi yerlərdə olur; tərkibində müxtəlif formalı və ölçülü mikroskopik quruluşlu hissəciklər var. Bunlar kiçik taxıl şəklində sitoplazmaya səpələnmiş ribonuklein turşusu (RNT) ilə zəngin olan ribosomlardır. Təxminən 60% RNT və 40% zülaldan ibarətdir. Bir bakteriya hüceyrəsi minlərlə və on minlərlə ribosom ehtiva edir; hüceyrə zülallarının sintezini həyata keçirirlər.
Ribozomlara əlavə olaraq, mezozom adlanan müxtəlif formalı xüsusi membran (lamellar) quruluşlar da tapılmışdır. Hüceyrə boşluğuna sitoplazmik membranı dallanma və işğal etməklə əmələ gəlir. Mezozomlarda enerji mənbəyi olan üzvi maddələrin oksidləşmə prosesləri baş verir; burada böyük enerji təchizatı olan maddələr, məsələn, adenozin trifosfor turşusu (ATP) sintez olunur. Beləliklə, bakterial mezozomlar digər orqanizmlərin (maya, bitki, heyvan) mitokondriyalarının analoqlarıdır.
Hüceyrənin ən vacib metabolik proseslərinin reallaşdığı bu formasiyalara əlavə olaraq, sitoplazmada ehtiyat qida maddələri olan müxtəlif daxilolmalar da vardır: glikogen dənəcikləri (nişastaya bənzər maddə), yağ damlaları, volutin qranulları (metakromatin) ), əsasən polifosfatlar və s. ibarət olan bakteriyalar boyalar - piqmentlərdir.
Morfoloji formalı və digər orqanizmlərin hüceyrələri üçün xarakterik olan nüvə (eukaryotlar) bakteriyalarda yoxdur.
Müasir tədqiqat üsulları, hüceyrələrdə nukleoid adlandırılan nüvəyə bənzər həqiqi bakteriya formasiyalarını müəyyən etməyə imkan verdi. Bununla birlikdə, hüceyrənin müəyyən yerlərində (daha çox mərkəzdə) cəmlənmiş nüvə maddəsi membranla sitoplazmadan ayrılmır və bu nüvəyə bənzər quruluşların forması qeyri-sabitdir.
Bakteriyalar və əlaqəli orqanizmlər (spiroketlər, mikoplazmalar, aktinomisetlər) əsl nüvəyə malik olmadıqlarına görə prokaryotlar (prenüklear orqanizmlər) adlanır.
Tez -tez hüceyrə divarı adlandırılan bakteriya hüceyrə membranı sıxdır, müəyyən elastikliyə və elastikliyə malikdir. Hüceyrə şəklinin nisbi sabitliyini təyin edir, mənfi xarici təsirlərə qarşı müdafiə rolunu oynayır və hüceyrə metabolizmasında iştirak edir. Qabıq su və aşağı molekulyar ağırlıqlı maddələrə keçiricidir. Elektron mikroskopda sitoplazmadan asanlıqla fərqlənir, qatlı bir quruluşa malikdir.
Qabığın kimyəvi tərkibi fərqli bakteriyalarda olduqca mürəkkəb və heterojendir; onun dəstəkləyici çərçivəsi murein adlanan kompleks bir polisakkarid -peptiddir (Latın dilindən murus - divar). Mureinə əlavə olaraq digər komponentlər də var: lipidlər, polipeptidlər, polisakkaridlər, teikoik turşular, amin turşuları, xüsusən digər orqanizmlərdə olmayan diaminopimel. Fərqli bakteriyaların hüceyrə membranlarında bu maddələrin nisbəti əhəmiyyətli dərəcədə dəyişir.
Bakteriyaların hüceyrə divarlarının kimyəvi tərkibindəki fərq Gram üsuluna görə boyanma qabiliyyətini təsir edir. Bu əsasda bakteriyalar qram-pozitiv (boyanma) və qram-mənfi (boyanmayan) olaraq fərqlənir. Qram pozitiv bakteriyaların qabıqlarında daha çox polisakkaridlər, murein və teikoik turşular var. Qram-mənfi bakteriyaların qabıqları çox qatlı bir quruluşa malikdir, lipoproteinlər və lipopolisakkaridlər şəklində yüksək miqdarda lipidlərə malikdir.
Bəzi bakteriyaların qabığı selikli ola bilər. Membranı əhatə edən selikli təbəqə çox incədir və adi işıq mikroskopu altında görmə həddinə yaxınlaşır. Sözdə bir kapsul meydana gətirərək əhəmiyyətli bir qalınlığa çata bilər. Çox vaxt kapsulun ölçüsü bakteriya hüceyrəsinin ölçüsündən xeyli böyükdür. Mukus membranlar bəzən o qədər güclü olur ki, ayrı -ayrı hüceyrələrin kapsulları bakteriya hüceyrələrinin (zoogley) bir -birinə qarışdığı selikli kütlələrə birləşir. Bəzi bakteriyaların istehsal etdiyi selikli maddələr hüceyrə membranının ətrafında yığcam bir kütlə olaraq saxlanılmır, ətraf mühitə yayılır.
Mukusun kimyəvi tərkibi növlərə görə dəyişir, lakin eyni ola bilər. Bakteriyaların inkişaf etdiyi qida mühitinin tərkibi böyük əhəmiyyət kəsb edir. Bakterial mucusun tərkibində müxtəlif polisaxaridlər (dekstranlar, qlükanlar, levanlar), həmçinin azot ehtiva edən maddələr (polipeptidlər, zülal polisakkaridləri və s.)
Mucus meydana gəlməsinin intensivliyi əsasən ətraf mühit şəraitindən asılıdır. Bir çox bakteriyada, mukus istehsalı, məsələn, aşağı temperaturda becərilməsi ilə stimullaşdırılır. Sümük meydana gətirən bakteriyalar, maye substratlarda sürətlə çoxaldıqda, onları davamlı bir selikli kütləyə çevirə bilərlər. Bənzər bir fenomen, əhəmiyyətli itkilərə səbəb olaraq, bəzən şəkərli çuğundur ekstraktlarında şəkər istehsalında müşahidə olunur. Bu qüsurun törədicisi Leuconostoc mesenteroides bakteriyasıdır. Qısa müddətdə şəkər siropu viskoz selikli kütləə çevrilə bilər. Ət, kolbasa, kəsmik sümüyə məruz qalır; viskoz süd, turşu tərəvəz turşusu, pivə, şərab ola bilər.
Bakteriyalar prokaryotlardır (Şəkil 1.2) və bitki və heyvan hüceyrələrindən (eukaryotlar) əhəmiyyətli dərəcədə fərqlənir. Birhüceyrəli orqanizmlərə aiddir və hüceyrə divarından, sitoplazmik membrandan, sitoplazmadan, nukleoiddən (bakteriya hüceyrəsinin əsas komponentlərindən) ibarətdir. Bəzi bakteriyalarda flagella, kapsül, spor (bir bakteriya hüceyrəsinin isteğe bağlı komponentləri) ola bilər.
Pirinç. 1.2. Bayraqlı bir prokaryotik (bakterial) hüceyrənin birləşdirilmiş sxematik təsviri.
1 - polioksibutirik turşunun qranulları; 2 - yağ damlaları; 3 - kükürd daxilolmaları; 4 - borulu tilakoidlər; 5 - lamellar thylakoids; 6 - baloncuklar; 7 - xromatoforlar; 8 - nüvə (nukleoid); 9 - ribosomlar; 10 - sitoplazma; 11 - bazal bədən; 12 - bayraq; 13 - kapsul; 14 - hüceyrə divarı; 15 - sitoplazmik membran; 16 - mezozom; 17 - qaz vakuolları; 18 - laylı quruluşlar; 19 -polisakkarid dənələri; 20 - polifosfat qranulları
Pirinç. 1.3. Peptidoglikanın monolayer quruluşunun sxematik təsviri
Pirinç. 1.4. Peptidoglikan quruluşunun detallı quruluşu Açıq və qara qısa oxlar müvafiq olaraq lizozim (muramidaz) və spesifik muroendopeptidaz tərəfindən ayrılan bağları göstərir.
Alkoqolun təsirindən sonra hüceyrə divarında nazik bir peptidoglikan (5-10%) təbəqəsi olan qram-mənfi bakteriyalar gentian bənövşəyi itirir və əlavə olaraq çəhrayı rəngdə fuchsin ilə boyanır. Qram-müsbət və qram-mənfi prokaryotlarda hüceyrə divarları həm kimyəvi tərkibdə (Cədvəl 1.1), həm də ultrastrukturda (Şəkil 1.5) kəskin fərqlənir.
Pirinç. 1.5. Hüceyrə divarının qram-müsbət (a) və qram-mənfi (b) prokaryotlarda şematik təsviri: 1-sitoplazmik membran; 2 - peptidoglikan; 3 - periplazmik boşluq; 4 - xarici membran; 5 - DNT
Cədvəl 1.1. Qram-müsbət və qram-mənfi prokaryotların hüceyrə divarlarının kimyəvi tərkibi 
Bakteriyalardakı hüceyrə divarı əsasən forma əmələ gətirən və qoruyucu funksiyaları yerinə yetirir, sərtliyi təmin edir, bir kapsul əmələ gətirir və hüceyrələrin fajları udma qabiliyyətini təyin edir.
Qram ləkəsi ilə əlaqəsindən asılı olaraq bütün bakteriyalar qram-müsbət və qram-mənfi olaraq bölünür.
Ləkələnmə nəticəsində qram-pozitiv bakteriyalar bənövşəyi, qram-mənfi-qırmızı rəngə boyanır.
Bakteriyaların qram boyasına fərqli nisbətinin səbəbi, Lugol məhlulu ilə müalicədən sonra gentian bənövşəyi olan spirtdə həll olunmayan yod kompleksinin əmələ gəlməsi ilə izah olunur. Qram-pozitiv bakteriyalardakı bu kompleks, divarlarının zəif keçiriciliyinə görə yayılmır, qram-mənfi bakteriyalarda etanol və sonra su ilə yuyularaq asanlıqla çıxarılır.
Hüceyrə divarından tamamilə məhrum olan bakteriyalara protoplastlar deyilir, sferik formaya malikdirlər, zülalları, nuklein turşularını və fermentləri bölmək, nəfəs almaq, sintez etmək qabiliyyətinə malikdirlər. Protoplastlar qeyri -sabit strukturlardır, osmotik təzyiqin dəyişməsinə, mexaniki təsirlərə və havalandırmaya çox həssasdırlar, hüceyrə divarının tərkib hissələrini sintez etmək qabiliyyətinə malik deyillər, bakteriya viruslarına (bakteriofaqlara) yoluxmurlar və aktiv hərəkət qabiliyyətinə malik deyillər.
Lizozim və digər amillərin təsiri altında hüceyrə divarının qismən dağılması baş verərsə, bakteriya hüceyrələri sferik cisimlərə çevrilərək sferoplast adlanır.
Bəzi xarici faktorların təsiri altında bakteriyalar hüceyrə divarını itirə bilirlər, L-formalar əmələ gətirirlər (ilk olaraq təcrid edildikləri D. Lister İnstitutunun adını daşıyırlar); bu cür çevrilmə spontan ola bilər (məsələn, xlamidiyada) və ya, məsələn, antibiotiklərin təsiri altında. Sabit və qeyri-sabit L formaları fərqləndirilir. Birinciləri geri çevrilmək qabiliyyətində deyil, ikinciləri isə səbəbkar faktor aradan qaldırıldıqdan sonra orijinal formalarına qaytarılır.
Şəkil 1.6. Plazma membranının quruluşu İki qat fosfolipid molekulları hidrofob dirəklərlə üz -üzə durur və iki qat qloballaşan protein molekulları ilə örtülür.
Peptidoglikan, hüceyrə divarı zülallarının və öz strukturlarının sintezini kataliz edən fermentlər CMP -də lokallaşdırılır. Membran eyni zamanda fotosintez zamanı enerjinin çevrilmə yeridir.
Periplazma hüceyrədəki bütün suyun 20% -ə qədərini əhatə edə bilər; bəzi fermentlər (fosfatazalar, permeazlar, nukleazalar və s.) Və nəqliyyat zülalları, müvafiq substratların daşıyıcıları içərisində lokallaşdırılmışdır.
Ribosomlar, diametri 15-20 nm olan mikroskopik ribonukleoprotein qranullarıdır. Ribosomlar bütün bakterial RNT-nin təxminən 80-85% -ni ehtiva edir. Prokaryotların ribosomlarının çökmə sabitliyi 70 S -dir. Onlar iki hissəcikdən ibarətdir: 30 S (kiçik alt vahid) və 50 S (böyük alt vahid) (Şəkil 1.7).
Pirinç. 1.7. Ribozom (a) və onun alt bölmələri - böyük (b) və kiçik (c) Ribosomlar protein sintezi üçün bir yer kimi xidmət edir.
Bəzi bakteriyalarda, sitoplazmada böcəklərə zəhərli təsir göstərən zülal təbiət kristalları vardır.
Bəzi bakteriyalar fosfor turşusunu polifosfat qranulları (volutin dənələri, metakromatik dənələr) şəklində yığa bilirlər. Fosfat depoları rolunu oynayırlar və əsasən hüceyrənin qütblərində yerləşən top və ya ellips şəklində sıx birləşmələr şəklində aşkarlanırlar. Adətən, dirəklərdə bir dənə dənə olur.
Az miqdarda RNT və RNT polimeraz DNT ilə əlaqəlidir. DNT, mərkəzi bir RNT çubuğunun ətrafında bükülmüşdür və yüksək nizamlı, yığcam bir quruluşdur. Əksər prokaryotların xromosomları 1-3x109 aralığında molekulyar çəkiyə malikdir, çökmə sabitliyi 1300-2000 S-dir. DNT molekulunda 1.6x10 nukleotid cütü var. Prokaryotik və eukaryotik hüceyrələrin genetik aparatında olan fərqlər onun adını müəyyən edir: birincisində, nüvədən fərqli olaraq nukleoiddir (nüvəyə bənzər əmələ gəlir).
Bakteriyaların nukleoidi, xüsusi protein molekullarının sintezində həyata keçirilən əsas irsi məlumatları ehtiva edir. Replikasiya, təmir, transkripsiya və tərcümə sistemləri bir bakteriya hüceyrəsinin DNT ilə əlaqədardır.
Prokaryotik bir hüceyrədəki bir nukleoid, yüngül və ya fazalı kontrastlı mikroskopdan istifadə edərək ləkələnmiş preparatlarda aşkar edilə bilər.
Bir çox bakteriyada sitoplazmada xromosom xaricindəki genetik elementlər - plazmidlər olur. Bunlar halqalarla bağlanmış, 1500-40.000 əsas cütdən ibarət və 100-ə qədər gen ehtiva edən iki zəncirli DNT-dir.
Flagellumun əsası, hüceyrə divarının səthində qalınlaşmış əyri bir quruluşa çevrilən uzun bir spiral filamentdir (fibril) - bir çəngəl və hüceyrə divarına daxil olan bazal qranula və CPM -ə bağlanır (Şəkil 1.8) .
Pirinç. 1.8. E. coli flagellumun bazal ucunun təcrid olunmuş orqanelin elektron mikroqraflarına əsaslanan sxematik modeli
Flagella demək olar ki, tamamilə karbohidrat və RNT tərkibli flagellin zülalından ibarətdir.
Pirinç. 1.9. Spora əmələ gətirən hüceyrələrin tipik formaları.
Kimyəvi tərkibi baxımından sporlar ilə vegetativ hüceyrələr arasındakı fərq yalnız kimyəvi birləşmələrin kəmiyyət tərkibindədir. Sporlar daha az su və daha çox lipid ehtiva edir.
Spor vəziyyətində mikroorqanizmlər metabolik cəhətdən aktiv deyillər, yüksək temperaturlara (140-150 ° C) və kimyəvi dezinfeksiyaedici maddələrin təsirinə davamlıdırlar və ətraf mühitdə uzun müddət qalırlar.
Qida mühitinə daxil olduqdan sonra sporlar vegetativ hüceyrələrə cücərir. Spora cücərmə prosesi üç mərhələdən ibarətdir: aktivasiya, ilkin mərhələ və böyümə mərhələsi. İstirahət vəziyyətini pozan aktivləşdirici maddələrə yüksək temperatur, ətraf mühitin asidik reaksiyası, mexaniki zədələnmə və s. Daxildir. Spora su udmağa başlayır və hidrolitik fermentlərin köməyi ilə öz struktur komponentlərinin çoxunu məhv edir. Xarici təbəqələr məhv edildikdən sonra, hüceyrə bölünməsi ilə bitən biosintezin aktivləşməsi ilə vegetativ hüceyrənin formalaşma dövrü başlayır.
L.V. Timoşenko, M.V. Çubik
Bir hüceyrənin struktur komponentləri bir hüceyrə divarından, bir sitoplazmik membrandan və bəzən bir kapsuldan ibarət olan bakterial membrandır; sitoplazma; ribosomlar; müxtəlif sitoplazmik daxilolmalar; nukleoid (nüvə). Bundan əlavə, bəzi növ bakteriyalarda sporlar, flagella, cilia (pili, fimbria) var (Şəkil 2).
Hüceyrə divarıəksər növlərin bakteriyalarının məcburi əmələ gəlməsi. Onun quruluşu növündən və mənsubiyyətindən asılıdır.
bakteriyalar qram boyama ilə fərqlənən qruplara bölünür. Hüceyrə divarının kütləsi bütün hüceyrənin quru kütləsinin təxminən 20% -ni təşkil edir, qalınlığı 15-80 nm -dir.
Pirinç. 3. Bir bakteriya hüceyrəsinin quruluş diaqramı
1 - kapsul; 2 - hüceyrə divarı; 3 - sitoplazmik membran; 4 - sitoplazma; 5 - mezosomlar; 6 - ribosomlar; 7 - nukleoid; 8 - intrasitoplazmik membran meydana gəlmələri; 9 - yağ damlaları; 10 - polisakkarid qranulları; 11 - polifosfat qranulları; 12 - kükürd daxilolmaları; 13 - bayraq; 14 - bazal bədən
Hüceyrə divarının diametri 1 nm-ə qədər olan məsamələr var, buna görə qida maddələrinin nüfuz etdiyi və metabolik məhsulların sərbəst buraxıldığı yarı keçirici bir membrandır.
Bu maddələr bakteriyaların xarici mühitə saldığı xüsusi fermentlər tərəfindən ilkin hidrolitik parçalanmadan sonra mikrob hüceyrəsinə nüfuz edə bilər.
Hüceyrə divarının kimyəvi tərkibi vahid deyil, ancaq müəyyən etmək üçün istifadə edilən müəyyən bir bakteriya növü üçün sabitdir. Hüceyrə divarında azotlu birləşmələr, lipidlər, selüloz, polisakkaridlər və pektin maddələri var.
Hüceyrə divarının ən vacib kimyəvi komponenti kompleks polisakkarid peptiddir. Buna peptidoglikan, glikopeptid, murein də deyilir (lat. murus - divar).
Murein, asetilglukozamin və asetilmuramik turşunun əmələ gətirdiyi qlikan molekullarından ibarət olan struktur polimerdir. Onun sintezi sitoplazmada membran səviyyəsində aparılır.
Müxtəlif növ hüceyrə divarının peptidoglikanı spesifik bir amin turşusu tərkibinə və buna bağlı olaraq, laktik turşu və digər bakteriyaların müəyyən edilməsi zamanı nəzərə alınan müəyyən bir kimyotipə malikdir.
Qram-mənfi bakteriyaların hüceyrə divarında peptidoglikan bir təbəqə ilə, qram pozitiv bakteriyaların divarında isə bir neçə təbəqə əmələ gətirir.
1884 -cü ildə Gram prokaryotik hüceyrələri ləkələmək üçün istifadə olunan bir toxuma boyama üsulu təklif etdi. Qram boyama zamanı sabit hüceyrələr kristal bənövşəyi boyanın spirtli bir həlli ilə, sonra isə yodun bir həlli ilə işlənərsə, bu maddələr murein ilə sabit rəngli bir kompleks meydana gətirər.
Qoz müsbət mikroorqanizmlərdə rəngli bənövşəyi kompleks etanolun təsiri ilə ərimir və buna görə də solmur; fuşinlə (qırmızı boya) boyandıqda hüceyrələr tünd bənövşəyi rəngdə qalır.
Qram-mənfi mikroorqanizmlərdə gentian bənövşəyi etanolda həll edilir və su ilə yuyulur və fuşinlə boyananda hüceyrə qırmızıya çevrilir.
Mikroorqanizmlərin analitik boyalarla və Qram üsulu ilə ləkələnmə qabiliyyəti adlanır tinktorial xüsusiyyətlər . Gənc (18-24 saat) mədəniyyətlərdə öyrənilməlidir, çünki köhnə mədəniyyətlərdə bəzi qram-pozitiv bakteriyalar Gram metoduna görə müsbət ləkələnmə qabiliyyətini itirirlər.
Peptidoglikanın əhəmiyyəti, bunun sayəsində hüceyrə divarının sərtliyə malik olmasıdır. elastiklik və bakteriya hüceyrəsinin qoruyucu çərçivəsidir.
Peptidoglikan məhv edildikdə, məsələn, lizozimin təsiri altında hüceyrə divarı möhkəmliyini itirir və çökür. Hüceyrənin tərkibi (sitoplazma), sitoplazmik membranla birlikdə sferik bir forma alır, yəni protoplasta (sferoplast) çevrilir.
Bir çox sintez və dağıdıcı ferment hüceyrə divarı ilə əlaqələndirilir. Hüceyrə divarı komponentləri sitoplazmik membranda sintez edilir və sonra hüceyrə divarına nəql olunur.
Sitoplazmik membran hüceyrə divarının altında yerləşir və daxili səthinə möhkəm oturur. Sitoplazmanı və protoplast hüceyrənin daxili məzmununu əhatə edən yarı keçirici bir membrandır. Sitoplazmik membran, sitoplazmanın qalınlaşmış xarici təbəqəsidir.
Sitoplazmik membran, sitoplazma ilə ətraf mühit arasındakı əsas maneədir, bütövlüyünün pozulması hüceyrə ölümünə səbəb olur. Zülallar (50-75%), lipidlər (15-45%), bir çox növdə-karbohidratlar (1-19%) var.
Membranın əsas lipid komponenti fosfo- və glikolipidlərdir.
Sitoplazmik membran, içərisində lokallaşdırılmış fermentlərin köməyi ilə müxtəlif funksiyaları yerinə yetirir: membran lipidlərini - hüceyrə divarının komponentlərini sintez edir; membran fermentləri - membran vasitəsilə müxtəlif üzvi və qeyri -üzvi molekulları və ionları seçici şəkildə ötürür, membran hüceyrə enerjisinin çevrilməsində, həmçinin xromosomların replikasiyasında, elektrokimyəvi enerjinin və elektronların köçürülməsində iştirak edir.
Beləliklə, sitoplazmik membran hüceyrəyə selektiv daxil olmağı və ondan müxtəlif maddə və ionların çıxarılmasını təmin edir.
Sitoplazmik membranın törəmələri mezosomlar . Bu membran qıvrılarkən burulanda meydana gələn sferik quruluşlardır. Hər iki tərəfdə - hüceyrə septumunun meydana gəldiyi yerdə və ya nüvə DNT -nin lokalizasiya zonasının yanında yerləşirlər.
Mezozomlar funksional olaraq daha yüksək orqanizmlərin hüceyrələrinin mitokondriyasına bərabərdir. Bakteriyaların redoks reaksiyalarında iştirak edirlər, üzvi maddələrin sintezində, hüceyrə divarının əmələ gəlməsində mühüm rol oynayırlar.
Kapsül hüceyrə yığılmalarının xarici təbəqəsinin törəməsidir və bir və ya bir neçə mikrob hüceyrəsini əhatə edən selikli qişadır. Qalınlığı 10 mikrona çata bilər ki, bu da bakteriyaların özündən qat -qat çoxdur.
Kapsül qoruyucu funksiyaya malikdir. Bakteriyaların kapsulunun kimyəvi tərkibi fərqlidir. Əksər hallarda kompleks polisakkaridlərdən, mukopolisakkaridlərdən və bəzən polipeptidlərdən ibarətdir.
Kapsül meydana gəlməsi ümumiyyətlə müəyyən bir xüsusiyyətdir. Bununla birlikdə, mikrokapsülün görünüşü çox vaxt bakteriyaların mədəniyyət şəraitindən asılıdır.
Sitoplazma- zülalların, karbohidratların, lipidlərin, mineral birləşmələrin və digər maddələrin dağıldığı çox miqdarda su (80-85%) olan kompleks bir koloidal sistem.
Sitoplazma, bir sitoplazmik membranla əhatə olunmuş bir hüceyrənin tərkibidir. İki funksional hissəyə bölünür.
Sitoplazmanın bir hissəsi sol (həll) vəziyyətindədir, homojen bir quruluşa malikdir və bir çox həll olunan ribonuklein turşuları, ferment zülalları və metabolik məhsullar ehtiva edir.
Digər hissəsi ribosomlar, müxtəlif kimyəvi təbiətə malik olanlar, genetik aparat və digər intrasitoplazmik quruluşlarla təmsil olunur.
Ribosomlar Diametri 10-20 nm olan, molekulyar çəkisi təxminən 2-4 milyon olan kürə nukleoprotein hissəcikləri olan submikroskopik qranullardır.
Prokaryotların ribozomları mərkəzdə yerləşən 60% RNT (ribonüklein turşusu) və 40 -dan ibarətdir. % nuklein turşusunun xaricini əhatə edən zülal.
Sitoplazmik daxilolmalar hüceyrə qida çatışmazlığı şəraitində yaşadığı üçün metabolik məhsullar və ehtiyat məhsullardır.
Prokaryotların genetik materialı, sitoplazmanın mərkəzi hissəsində yerləşən və ondan membranla ayrılmamış kompakt bir quruluşa malik ikiqat dezoksiribonuklein turşusundan (DNT) ibarətdir. Bakteriyaların DNT quruluşu eukaryotların DNT -sindən fərqlənmir, ancaq sitoplazmadan bir membranla ayrılmadığı üçün genetik material adlanır. nukleoid və ya genofor... Nüvə quruluşları sferik və ya at nalı formasındadır.
Mübahisə bakteriyalar hərəkətsizdir, formalarını çoxaltmır. Hüceyrənin içərisində əmələ gəlirlər, yuvarlaq və ya oval formasiyalardır. Sporlar, əsasən köhnə mədəniyyətlərdə aerob və anaerob tənəffüslü çubuq şəkilli qram-pozitiv bakteriyalardan, habelə əlverişsiz mühit şəraitində (qida və nəm olmaması, ətraf mühitdə metabolik məhsulların yığılması, pH və temperaturun dəyişməsi) əmələ gəlir. becərilməsi, atmosfer oksigeninin olması və ya olmaması və s.) alternativ inkişaf proqramına keçə bilər və nəticədə mübahisələr yarana bilər. Bu vəziyyətdə hüceyrədə bir spor meydana gəlir. Bu, bakteriyalardakı sporulyasiyanın bir növün (fərdin) qorunması üçün uyğunlaşma olduğunu və onların çoxalma yolu olmadığını göstərir. Sporulyasiya prosesi, bir qayda olaraq, xarici mühitdə 18-24 saat ərzində baş verir.
Yetkin bir spora, maternal hüceyrə həcminin təxminən 0.1 -dir. Fərqli bakteriyalardakı sporlar hüceyrədə forma, ölçü və yerə görə fərqlənir.
Spora diametri vegetativ hüceyrənin enini aşmayan mikroorqanizmlər deyilir basili, diametri hüceyrə diametrindən 1,5-2 dəfə böyük olan sporları olan bakteriyalar adlanır klostridiya.
Mikrob hüceyrəsinin içərisində spor ortada - mərkəzi mövqedə, sonunda - terminal mövqedə və hüceyrənin mərkəzi ilə ucu arasında - subterminal mövqedə yerləşə bilər.
Flagella bakteriyalar, hərəkət edən orqanlardır (hərəkət orqanları), onların köməyi ilə bakteriyalar 50-60 mikron / s sürətlə hərəkət edə bilir. Eyni zamanda, 1 saniyədə bakteriyalar bədən uzunluğu ilə 50-100 dəfə üst-üstə düşür. Bayrağın uzunluğu bakteriyaların uzunluğunu 5-6 dəfə üstələyir. Bayrağın qalınlığı orta hesabla 12-30 nm-dir.
Flagella sayı, ölçüsü və yeri müəyyən prokaryot növləri üçün sabitdir və buna görə də onları təyin edərkən nəzərə alınır.
Flagellaların sayına və yerləşməsinə görə, bakteriyalar monotrixlərə (monopolar monotrixlər) bölünür - bir ucunda bir bayraqlı hüceyrə, lophotrichs (monopolar polytrichs) - bir dəstə bayraq ucu, amfitrixlər (bipolyar polytrichs) - flagella hər dirəyin üzərində yerləşir, peritrix - flagella hüceyrənin bütün səthində yerləşir (Şəkil 4) və atrixlər - flagella olmayan bakteriyalar.
Bakteriyaların hərəkətinin təbiəti bayraqların sayından, yaşından, mədəniyyət xüsusiyyətlərindən, temperaturdan, müxtəlif kimyəvi maddələrin mövcudluğundan və digər faktorlardan asılıdır. Monotrixlər ən böyük hərəkətliliyə malikdir.
Flagella daha çox çubuq şəklində olan bakteriyalarda olur; onlar həyati hüceyrə quruluşu deyillər, çünki hərəkətli bakteriya növlərinin flagellasız variantları var.
Bakterial orqanizm tək bir hüceyrə ilə təmsil olunur. Bakteriyaların formaları müxtəlifdir. Bakteriyaların quruluşu heyvan və bitki hüceyrələrinin quruluşundan fərqlənir.
Hüceyrədə bir nüvə, mitokondri və plastid yoxdur. İrsi məlumat daşıyıcısı DNT hüceyrənin ortasında qatlanmış şəkildə yerləşir. Əsl nüvəsi olmayan mikroorqanizmlər prokaryotlar kimi təsnif edilir. Bütün bakteriyalar prokaryotlardır.
Yer üzündə bu heyrətamiz orqanizmlərin bir milyondan çox növünün olduğuna inanılır. Bu günə qədər təxminən 10 min növ təsvir edilmişdir.
Bir bakteriya hüceyrəsinin bir divarı, sitoplazmik membranı, daxilolmaları olan bir sitoplazması və bir nukleotidi vardır. Əlavə quruluşlardan bəzilərində flagella, pili (səthdə yapışma və tutma mexanizmi) və bir kapsül var. Əlverişsiz şəraitdə bəzi bakteriya hüceyrələri sporlar əmələ gətirə bilər. Bakteriyaların orta ölçüsü 0,5-5 mikrondur.
Pirinç. 1. Bakterial hüceyrənin quruluşu.
Pirinç. 2. Fotoda qram-mənfi bakteriyaların (solda) və qram-pozitivin (sağda) bakteriya divarının quruluşu.
Əlverişsiz mühit şəraitində bakteriyalar bir kapsul meydana gətirir. Mikrokapsül divara möhkəm oturur. Bunu yalnız elektron mikroskopla görmək olar. Makrokapsül tez -tez patogen mikroblar (pnevmokoklar) tərəfindən əmələ gəlir. Klebsiella sətəlcəmində makrokapsül həmişə olur.
Pirinç. 3. Fotoda pnevmokok var. Oxlar kapsulu göstərir (çox incə hissənin elektron difraksiya nümunəsi).
Kapsula bənzər membran, hüceyrə divarı ilə sərbəst şəkildə əlaqəli bir formasiyadır. Bakterial fermentlər sayəsində, kapsula bənzər qabıq xarici mühitin karbohidratları (ekzopolisakkaridlər) ilə örtülmüşdür ki, bu da müxtəlif səthlərə, hətta tamamilə hamar olan bakteriyaların yapışmasını təmin edir.
Məsələn, insan bədəninə girən streptokoklar dişlərə və ürək qapaqlarına yapışa bilir.
Kapsülün funksiyaları müxtəlifdir:
Pirinç. 4. Streptokoklar diş minasına yapışa bilir və digər mikroblarla birlikdə çürüklərin səbəbidir.
Pirinç. 5. Fotoda revmatizmdə mitral qapağın məğlubiyyəti göstərilir. Səbəb streptokokdur.
Dalğalanma və qalxma təmin edirlər. Torpaqda bakteriya hüceyrəsi torpaq kanalları boyunca hərəkət edir.
Pirinç. 6. Flagellumun bağlanma və işləmə sxemi.
Pirinç. 7. Fotoda müxtəlif növ bayraqlı mikroblar var.
Pirinç. 8. Fotoda müxtəlif növ flaqellar mikrobları var.
Pirinç. 9. Şəkildə E. coli. Flagella və içki görünür. Foto tunel mikroskopu (STM) vasitəsi ilə çəkilib.
Pirinç. 10. Fotoşəkildə cocci içərisində çoxlu pili (fimbriae) var.
Pirinç. 11. Fotoda fimbriya olan bir bakteriya hüceyrəsi göstərilir.
Pirinç. 12. Fotoda aydın şəkildə nazik bir hüceyrə divarı (CS), sitoplazmik membran (CPM) və mərkəzdə bir nukleotid (Neisseria catarrhalis bakteriyası) göstərilir.
Pirinç. 13. Şəkil bir bakteriya hüceyrəsinin quruluşunu göstərir. Bir bakteriya hüceyrəsinin quruluşu heyvan və bitki hüceyrələrinin quruluşundan fərqlənir - hüceyrədə bir nüvə, mitokondri və plastid yoxdur.
Sitoplazmanın 75% -i su, qalan 25% -i mineral birləşmələr, zülallar, RNT və DNT -dir. Sitoplazma həmişə sıx və hərəkətsizdir. Tərkibində fermentlər, bəzi piqmentlər, şəkərlər, amin turşuları, qida mənbəyi, ribozomlar, mezozomlar, qranullar və hər cür digər daxilolmalar var. Hüceyrənin mərkəzində irsi məlumatları daşıyan bir maddə - nukleoid cəmləşmişdir.
Qranullar enerji və karbon mənbəyi olan birləşmələrdən ibarətdir.
Mezozomlar törəmə hüceyrələrdir. Onların fərqli formaları var - konsentrik membranlar, veziküllər, borucuqlar, döngələr və s. Mezozomların nukleoidlə əlaqəsi var. Hüceyrə bölünməsi və sporulyasiyada iştirak etmək onların əsas məqsədidir.
Nukleoid nüvəyə bənzəyir. Hüceyrənin mərkəzində yerləşir. İçərisində DNT var - irsi məlumatın qatlanmış formada daşıyıcısıdır. Bükülməmiş DNT 1 mm uzunluğa çatır. Bir bakteriya hüceyrəsinin nüvə maddəsi bir membrana, bir nüvəyə və bir xromosom dəstinə malik deyil; mitozla bölünmür. Nukleotid bölünmədən əvvəl ikiqat artır. Bölünmə zamanı nukleotidlərin sayı 4 -ə qədər artır.
Pirinç. 14. Fotoda bir bakteriya hüceyrəsinin bir hissəsi göstərilir. Mərkəzi hissədə bir nukleotid görünür.
Plazmidlər öz-özünə qurulmuş, bükülmüş, cüt telli DNT molekullarıdır. Onların kütləsi nukleotid kütləsindən çox azdır. İrsi məlumatların plazmidlərin DNT -də kodlaşdırılmasına baxmayaraq, onlar bakterial hüceyrə üçün həyati və zəruri deyillər.
Pirinç. 15. Fotoda bir bakterial plazmid var. Foto elektron mikroskopla çəkilib.
Bir bakteriya hüceyrəsinin ribozomları amin turşularından zülal sintezində iştirak edir. Bakterial hüceyrələrin ribozomları, nüvəsi olan hüceyrələrdə olduğu kimi, endoplazmik retikulumda birləşmir. Bir çox antibakterial dərman üçün tez -tez "hədəf" olan ribosomlardır.
Daxildirlər, nüvə və nüvəsiz hüceyrələrin metabolik məhsullarıdır. Qida mənbəyidir: glikogen, nişasta, kükürd, polifosfat (valutin) və s. Daxildirlər, rəngləndikdə boyanın rəngindən fərqli bir görünüş əldə edirlər. Dəyərlər diaqnoz edilə bilər.
Bir bakteriya hüceyrəsinin forması və ölçüsü onların tanınması (tanınması) üçün böyük əhəmiyyət kəsb edir. Ən çox yayılmış formalar sferik, çubuq şəkilli və büzməlidir.
Cədvəl 1. Bakteriyaların əsas formaları.
Qlobular bakteriyalara cocci (yunan dilindən coccus - taxıl) deyilir. Paketlərdə, zəncirlərdə və üzüm dəstələri kimi bir -bir, ikiyə ikiyə (diplokokklar) düzülmüşdür. Bu tənzimləmə, hüceyrənin bölünmə üsulundan asılıdır. Ən zərərli mikroblar stafilokoklar və streptokoklardır.
Pirinç. 16. Fotoda mikrokoklar var. Bakteriyalar yuvarlaq, hamar, ağ, sarı və qırmızı rəngdədir. Təbiətdə mikrokoklar hər yerdə var. İnsan bədəninin müxtəlif boşluqlarında yaşayırlar.
Pirinç. 17. Fotoda bakteriyalar diplococci - Streptococcus pneumoniae -dir.
Pirinç. 18. Fotoda sarcina bakteriyası var. Kokokoid bakteriyalar torbalarda birləşdirilir.
Pirinç. 19. Fotoda streptokok bakteriyaları var (yunanca "strepto" dan - zəncirdən).
Zəncirvari düzülüb. Onlar bir sıra xəstəliklərin törədiciləridir.
Pirinç. 20. Fotoda bakteriyalar "qızıl" stafilokoklardır. "Üzüm dəstələri" kimi düzülmüşlər. Çoxluqlar qızıl rəngdədir. Onlar bir sıra xəstəliklərin törədiciləridir.
Spora əmələ gətirən çubuq şəkilli bakteriyalara basillər deyilir. Silindrik formadadırlar. Bu qrupun ən görkəmli nümayəndəsi bacillusdur. Bacillusa taun və hemofil qripi çubuqları daxildir. Çubuq şəkilli bakteriyaların ucları sivri, yuvarlaqlaşdırılmış, doğranmış, genişləndirilmiş və ya parçalanmış ola bilər. Çubuqların özləri düzgün və ya yanlış ola bilər. Bir -bir, ikisi ayrı -ayrılıqda yerləşə və ya zəncirlər təşkil edə bilərlər. Bəzi basillərə yuvarlaq formada olduqları üçün coccobacilli deyilir. Ancaq buna baxmayaraq, onların uzunluğu genişliyi aşır.
Diplobacilli cüt çubuqlardır. Şarbon çubuqları uzun iplər (zəncirlər) əmələ gətirir.
Spora əmələ gəlməsi basilin formasını dəyişir. Bacillusun mərkəzində butirik bakteriyalarda sporlar əmələ gəlir və onlara mil görünüşü verir. Tetanoz çubuqlarında - basilin uclarında onlara baraban çubuğu görünüşü verir.
Pirinç. 21. Fotoda çubuq şəkilli bir bakteriya hüceyrəsi göstərilir. Birdən çox bayraq görünür. Foto elektron mikroskopla çəkilib. Mənfi.
Pirinç. 24. Butirik basillərdə mərkəzdə sporlar əmələ gəlir və onlara mil görünüşü verir. Tetanoz çubuqlarında - uclarında onlara baraban çubuğu görünüşü verir.
Qəfəsin əyilməsində birdən çox dönüş yoxdur. Bir neçə (iki, üç və ya daha çox) campylobacterdir. Spiroketlərin özünəməxsus görünüşü var - bu adlarında əks olunur - "spira" - əyilmə və "nifrət" - yele. Leptospira ("leptos" - dar və "onurğa" - girus) bir -birindən yaxından ayrılmış qıvrımları olan uzun liflərdir. Bakteriyalar bükülmüş spirala bənzəyir.
Pirinç. 27. Şəkildə spiral şəkilli bir bakteriya hüceyrəsi "siçovul ısırma xəstəliyinin" törədicisidir.
Pirinç. 28. Fotoda Leptospira bakteriyaları bir çox xəstəliyin törədicisidir.
Pirinç. 29. Fotoda Leptospira bakteriyası bir çox xəstəliyin törədicisidir.
Difteriya və listeriozun törədiciləri olan korinebakteriyalar klub şəklidir. Bu bakteriya forması, qütblərində metakromatik taxılların yerləşməsi ilə verilir.
Pirinç. 30. Fotoda korynebakteriyalar var.
Məqalələrdə bakteriyalar haqqında daha çox oxuyun:
Bakteriyalar 3,5 milyard ildən çoxdur ki, Yer planetində yaşayırlar. Bu müddət ərzində çox şey öyrəndilər və çox şeyə uyğunlaşdılar. Bakteriyaların ümumi kütləsi çox böyükdür. Təxminən 500 milyard tondur. Bakteriyalar demək olar ki, bütün məlum biokimyəvi prosesləri mənimsəmişlər. Bakteriyaların formaları müxtəlifdir. Milyonlarla il ərzində bakteriyaların quruluşu olduqca mürəkkəbləşdi, lakin bu gün də ən sadə şəkildə təşkil edilmiş birhüceyrəli orqanizmlər hesab olunur.
