Nə qədər mikroorqanizmlərin bizi daim əhatə etdiyini təsəvvür belə edə bilmirik. Avtobusun tutacağından tutaraq artıq əlinizə yüz minə yaxın bakteriya əkmisiniz, ictimai tualetə girərək, yenə özünüzü bu mikroorqanizmlərlə mükafatlandırdınız. Bakteriyalar həmişə və hər yerdə insanı müşayiət edir. Ancaq bu sözə mənfi reaksiya verməyə ehtiyac yoxdur, çünki bakteriyalar təkcə patogen deyil, həm də bədən üçün faydalıdır.
Elm adamları bəzi bakteriyaların təxminən bir milyard ildir öz görünüşlərini saxladıqlarını anlayanda çox təəccübləndilər. Belə mikroorqanizmlər hətta bir Volkswagen avtomobili ilə müqayisə edilmişdir - onların modellərindən birinin görünüşü 40 il ərzində dəyişməyib, ideal formaya malikdir.
Bakteriyalar Yer üzündə ilk görünənlərdən biri idi, buna görə də onları layiqincə uzunömürlülər adlandırmaq olar. Maraqlı bir fakt budur ki, bu hüceyrələrin formalaşmış nüvəsi yoxdur, buna görə də bu günə qədər quruluşlarına çox diqqət yetirirlər.
Bakteriyalar bitki mənşəli mikroskopik orqanizmlərdir. Bakterial hüceyrənin strukturu (bu hüceyrələrin növlərini başa düşmək üçün cədvəl, diaqramlar mövcuddur) onun məqsədindən asılıdır.
Bu hüceyrələr sürətlə çoxaldıqları üçün hər yerdə olurlar. Hərfi mənada altı saat ərzində bir hüceyrənin 250 min bakteriya nəslini yarada biləcəyinə dair elmi sübutlar var. Bu təkhüceyrəli orqanizmlər müxtəlif formalarda müxtəlif növlərdə olur.
Bakteriyalar çox dözümlü orqanizmlərdir, onların sporları 30-40 il yaşamaq qabiliyyətini saxlaya bilir. Bu sporlar küləyin nəfəsi, suyun axını və başqa yollarla ötürülür. Canlılıq 100 dərəcəyə qədər temperaturda və cüzi şaxtada saxlanılır. Bununla belə, bakteriya hüceyrəsi hansı quruluşa malikdir? Cədvəl bakteriyaların əsas komponentlərini təsvir edir, digər orqanoidlərin funksiyaları aşağıda verilmişdir.
Onlar təbiətdə patogendirlər. Kokklar bir-birinə yerləşdikləri yerdən asılı olaraq qruplara bölünür:
Sporlar əmələ gətirən çubuqlar klostridiya və basillərə bölünür. Ölçüsünə görə bu bakteriyalar qısa və çox qısadır. Çubuqların uç hissələri yuvarlaqlaşdırılır, qalınlaşdırılır və ya kəsilir. Bakteriyaların yerləşdiyi yerdən asılı olaraq bir neçə qrup fərqləndirilir: mono-, diplo- və streptobakteriyalar.
Bu mikroskopik hüceyrələr iki növdür:
Filamentli bakteriyalar. Belə formaların iki qrupu var:
Bakteriya hüceyrəsinin struktur xüsusiyyətləri ondan ibarətdir ki, mövcudluğu zamanı o, öz formasını dəyişdirə bilir, lakin eyni zamanda polimorfizm irsi xarakter daşımır. Orqanizmdə maddələr mübadiləsinin gedişində hüceyrəyə müxtəlif amillər təsir edir, bunun nəticəsində onun görünüşündə kəmiyyət dəyişiklikləri baş verir. Ancaq kənardan hərəkət dayanan kimi hüceyrə əvvəlki simasını alacaq. Bakteriya hüceyrəsinin struktur xüsusiyyətləri hansılardır, onu mikroskopla araşdırarkən müəyyən edə bilərsiniz.
Qabıq hüceyrənin formasını verir və saxlayır, daxili komponentləri zədələnmədən qoruyur. Natamam keçiricilik səbəbindən bütün maddələr hüceyrəyə daxil ola bilmir, bu da xarici mühitlə hüceyrənin özü arasında aşağı və yüksək molekulyar strukturların mübadiləsini asanlaşdırır. Həmçinin divarda müxtəlif kimyəvi reaksiyalar baş verir. Elektron mikroskopun köməyi ilə bakteriya hüceyrəsinin hansı detallı quruluşa malik olduğunu öyrənmək çətin deyil.
Qabıq bazasında murein polimeri var. Qram-müsbət bakteriyaların mureindən ibarət tək qatlı skeleti var. Polisaxarid və lipoprotein kompleksləri, fosfatlar var. Qram-mənfi hüceyrələrdə murein skeleti çoxlu təbəqələrə malikdir. Hüceyrə divarına bitişik olan xarici təbəqə sitoplazmatik membrandır. O, həmçinin lipidləri olan zülalları ehtiva edən müəyyən təbəqələrə malikdir. Sitoplazmatik membranın əsas funksiyası maddələrin hüceyrəyə daxil olmasına və onların xaric olmasına (osmotik maneə) nəzarət etməkdir. Bu, hüceyrələri qoruduğu üçün hüceyrələr üçün çox vacib bir funksiyadır.
Hüceyrə boşluğunu dolduran canlı yarı maye maddə sitoplazma adlanır. Böyük miqdarda zülal, qida tədarükü (yağ və yağ kimi maddələr) bakteriya hüceyrəsini ehtiva edir. Mikroskop altında müayinə zamanı çəkilən fotoşəkil sitoplazmanın içindəki tərkib hissələrini aydın şəkildə göstərir. Əsas struktura xaotik qaydada və çoxlu sayda yerləşən ribosomlar daxildir. Tərkibində həmçinin redoks təbiətli fermentləri olan mezosomlar var. Onların sayəsində hüceyrə enerji çəkir. Nüvə xromatin cisimlərində yerləşən nüvə maddəsi şəklində təqdim olunur.
Ribosomlar subunitlərdən (2) ibarətdir və nukleoproteinlərdir. Bu tərkib elementləri bir-biri ilə birləşdirilərək polisomlar və ya poliribosomlar əmələ gətirir. Bu daxilolmaların əsas vəzifəsi genetik məlumat əsasında zülal sintezidir. Çöküntü sürəti 70S-dir.
Genetik material (DNT) formalaşmamış nüvədə (nukleoid) yerləşir. Bu nüvə boş membran olmaqla sitoplazmanın bir neçə yerində yerləşir. Belə bir nüvəyə malik olan bakteriyalara prokariotlar deyilir. Nüvənin aparatı membrandan, nüvəcikdən və bir sıra xromosomlardan məhrumdur. Və deoksiribonuklein turşusu fibril dəstələri ilə orada yerləşir. Bakteriya hüceyrəsinin quruluşunun diaqramı nüvə aparatının quruluşunu ətraflı şəkildə nümayiş etdirir.
Bəzi şərtlərdə bakteriyalar selikli qişaları inkişaf etdirə bilər. Nəticədə bir kapsul əmələ gəlir. Əgər mucus çox güclüdürsə, onda bakteriyalar zoogleyə (ümumi selikli kütlə) çevrilir.
Bakterial hüceyrənin quruluşu bir xüsusiyyətə malikdir - polisaxaridlərdən və ya qlikoproteinlərdən ibarət qoruyucu kapsulun olmasıdır. Bəzən bu kapsullar polipeptidlərdən və ya lifdən ibarətdir. Hüceyrə divarının üstündə oturur. Qalınlıq baxımından kapsul qalın və ya nazik ola bilər. Onun formalaşması hüceyrənin düşdüyü şərtlərə görə baş verir. Kapsulun əsas xüsusiyyəti bakteriyaları qurumadan qorumaqdır.
Qoruyucu kapsula əlavə olaraq, bakteriya hüceyrəsinin quruluşu onun motor qabiliyyətini təmin edir.
Flagella hüceyrəni hərəkət etdirən əlavə elementlərdir. Onlar flagellindən ibarət olan müxtəlif uzunluqlu iplər şəklində təqdim olunur. Bu, büzülmə qabiliyyətinə malik bir proteindir.
Flagellumun tərkibi üç komponentlidir (yiv, çəngəl, bazal gövdə). Bağlanma yerindən və yerindən asılı olaraq bir neçə hərəkətli bakteriya qrupu müəyyən edilmişdir:
Bakteriyalar haqqında çox maraqlı faktlar var. Beləliklə, çoxdan sübut edilmişdir ki, cib telefonunda bu hüceyrələr çox miqdarda olur, hətta tualet oturacağında belə onlardan daha azdır. Digər bakteriyalar bizə keyfiyyətli həyat sürməyə - yemək yeməyə, müəyyən fəaliyyətləri yerinə yetirməyə, bədənimizi qida maddələrinin parçalanma məhsullarından problemsiz azad etməyə imkan verir. Bakteriyalar həqiqətən müxtəlifdir, onların funksiyaları çoxşaxəlidir, lakin onların orqanizmə patoloji təsirini unutmaq olmaz, ona görə də öz gigiyenanıza və ətrafımızdakı təmizliyə nəzarət etmək vacibdir.
Müasir elm baxımından prokariotlar primitiv quruluşa malikdirlər. Amma məhz bu “sadəlik” onlara ən gözlənilməz şəraitdə sağ qalmağa kömək edir. Məsələn, hidrogen sulfid mənbələrində və ya nüvə sınaq sahələrində. Alimlər hesablayıblar ki, bütün yerüstü mikroorqanizmlərin ümumi kütləsi 550 milyard tondur.
Bakteriyalar birhüceyrəlidir... Ancaq bu, bakteriya hüceyrələrinin heyvan və ya bitki hüceyrələrinin arxasına düşməsi demək deyil. Mikrobiologiyada artıq yüz minlərlə mikrob növü haqqında məlumat var. Buna baxmayaraq, elm nümayəndələri hər gün onların yeni növlərini və xüsusiyyətlərini kəşf edirlər.
Təəccüblü deyil ki, Yer səthinin tam inkişafı üçün mikroorqanizmlər müxtəlif formalar almalıdırlar:
Bakteriyaların ölçüsü nanometr və mikrometrlərlə ölçülür. Onların orta dəyəri 0,8 mikrondur. Lakin onların arasında 125 mikron və daha çox olan nəhəng prokaryotlar var. Midgets arasında əsl nəhənglər 250 mikron uzunluğunda olan spiroketlərdir. İndi onlarla ən kiçik prokaryotik hüceyrənin ölçüsünü müqayisə edin: mikoplazmalar kifayət qədər "böyüyür" və diametri 0,1-0,15 mikrona çatır.
Nəhəng bakteriyaların ətraf mühitdə o qədər də asanlıqla sağ qalmadığını söyləməyə dəyər. Onlar öz funksiyalarını uğurla yerinə yetirmək üçün özlərinə kifayət qədər qida tapmaqda çətinlik çəkirlər. Amma digər tərəfdən, onlar öz həmkarları - təkhüceyrəli mikroorqanizmlərlə qidalanan, "ətrafda dolaşaraq" onları yeyən bakteriya-yırtıcılar üçün asan ov deyillər.
Əlverişsiz ekoloji şəraitdə bakteriyalar kapsul əmələ gətirir. Mikrokapsul divara möhkəm oturur. Onu yalnız elektron mikroskopla görmək olar. Makrokapsula tez-tez patogen mikroblar (pnevmokoklar) tərəfindən əmələ gəlir. Klebsiella pnevmoniyasında həmişə makrokapsül aşkar edilir.
Kapsulabənzər membran hüceyrə divarı ilə sərbəst şəkildə əlaqəli olan bir formalaşmadır. Bakterial fermentlər sayəsində kapsula bənzər qabıq xarici mühitin karbohidratları (ekzopolisaxaridləri) ilə örtülür ki, bu da bakteriyaların müxtəlif səthlərə, hətta tamamilə hamar səthlərə yapışmasını təmin edir. Məsələn, insan bədəninə daxil olan streptokoklar dişlərə və ürək qapaqlarına yapışmağa qadirdir.
Kapsulun funksiyaları müxtəlifdir:
Onlar daldırma və qalxma təmin edir. Torpaqda bakteriya hüceyrəsi torpaq kanalları boyunca hərəkət edir.
Nüvə və hüceyrə divarı istisna olmaqla, hüceyrənin bütün tərkibinə sitoplazma deyilir. Sitoplazmanın (matris) maye, struktursuz fazasında ribosomlar, membran sistemləri, mitoxondriyalar, plastidlər və digər strukturlar, həmçinin ehtiyat qida maddələri var. Sitoplazma son dərəcə mürəkkəb, incə quruluşa malikdir (laylı, dənəvər). Elektron mikroskopun köməyi ilə hüceyrə quruluşunun bir çox maraqlı detalları aşkar edilmişdir.
Bakteriyaların protoplastının xüsusi fiziki-kimyəvi xassələrə malik olan xarici lipoprotein təbəqəsi sitoplazmatik membran adlanır. Bütün həyati strukturlar və orqanoidlər sitoplazmanın içərisində yerləşir. Sitoplazmatik membran çox mühüm rol oynayır - maddələrin hüceyrəyə daxil olmasını və metabolik məhsulların xaricə buraxılmasını tənzimləyir. Membran vasitəsilə fermentlərin iştirak etdiyi aktiv biokimyəvi proses nəticəsində qida maddələri hüceyrəyə daxil ola bilir.
Bundan əlavə, hüceyrənin bəzi tərkib hissələrinin, əsasən hüceyrə divarının və kapsulun komponentlərinin sintezi membranda baş verir. Nəhayət, sitoplazmatik membran ən vacib fermentləri (bioloji katalizatorlar) ehtiva edir. Membranlarda fermentlərin nizamlı düzülüşü onların fəaliyyətini tənzimləməyə və bəzi fermentlərin başqaları tərəfindən məhv edilməsinin qarşısını almağa imkan verir. Ribosomlar zülalın sintez olunduğu membran - struktur hissəciklər ilə əlaqələndirilir. Membran lipoproteinlərdən ibarətdir. Kifayət qədər güclüdür və qabıqsız hüceyrənin müvəqqəti varlığını təmin edə bilər. Sitoplazmatik membran hüceyrənin quru kütləsinin 20%-ə qədərini təşkil edir.
Bakteriyaların nazik hissələrinin elektron fotoşəkillərində sitoplazmatik membran iki qaranlıq təbəqə (zülallar) arasında yerləşən yüngül təbəqədən (lipidlərdən) ibarət təxminən 75A qalınlığında davamlı bir zəncir kimi görünür. Hər təbəqənin eni 20-30A-dır. Belə bir membran elementar adlanır.
Bakteriya hüceyrələrinin sitoplazmasında çox vaxt müxtəlif formalı və ölçülü qranullar olur. Bununla belə, onların mövcudluğu mikroorqanizmin bir növ daimi əlaməti hesab edilə bilməz, adətən bu, əsasən ətraf mühitin fiziki və kimyəvi şərtləri ilə əlaqələndirilir.
Bir çox sitoplazmatik daxilolmalar enerji və karbon mənbəyi kimi xidmət edən birləşmələrdən ibarətdir. Bu saxlama maddələri orqanizm kifayət qədər qida ilə təmin edildikdə əmələ gəlir və əksinə, orqanizm qidalanma baxımından daha az əlverişli şəraitə yerləşdirildikdə istifadə olunur.
Bir çox bakteriyalarda qranullar nişasta və ya digər polisaxaridlərdən - glikogen və qranulozadan ibarətdir. Bəzi bakteriyalarda şəkərlə zəngin bir mühitdə böyüdükdə hüceyrənin içərisində yağ damcılarına rast gəlinir. Digər geniş yayılmış dənəvər daxilolma növü volutindir (metaxromatin qranulları). Bu qranullar polimetafosfatdan (tərkibində fosfor turşusu qalıqları olan saxlama maddəsi) ibarətdir. Polimetafosfat orqanizm üçün fosfat qrupları və enerji mənbəyi kimi xidmət edir. Bakteriyaların qeyri-adi qidalanma şəraitində, məsələn, kükürdsüz mühitdə volutin toplama ehtimalı daha yüksəkdir. Kükürd damcıları bəzi kükürd bakteriyalarının sitoplazmasında olur.
Plazma membranı ilə hüceyrə divarı arasında desmozlar - körpülər şəklində əlaqə var. Sitoplazmatik membran tez-tez invaginasiya verir - hüceyrəyə invaginasiya. Sitoplazmadakı bu invaginasiyalar mezosomlar adlanan xüsusi membran strukturlarını əmələ gətirir.
Mezosomların bəzi növləri sitoplazmadan öz membranı ilə ayrılmış cisimlərdir. Belə membran kisələrinin içərisində çoxsaylı veziküllər və borucuqlar yığılır. Bu strukturlar bakteriyalarda müxtəlif funksiyaları yerinə yetirir. Bu strukturlardan bəziləri mitoxondrial analoqlardır.
Digərləri endoplazmatik retikulum və ya Qolji aparatının funksiyalarını yerinə yetirirlər. Bakteriyaların fotosintetik aparatı da sitoplazmatik membranın invaginasiyası ilə əmələ gəlir. Sitoplazmanın invaginasiyasından sonra membran böyüməyə davam edir və bitki xloroplast qranullarına bənzətməklə, tilakoid yığınları adlanan yığınlar əmələ gətirir. Çox vaxt bakteriya hüceyrəsinin sitoplazmasının çox hissəsini dolduran bu membranlarda fotosintez prosesini həyata keçirən piqmentlər (bakterioxlorofil, karotenoidlər) və fermentlər (sitoxromlar) lokallaşdırılır.
Bakteriyaların ali orqanizmlər (eukariotlar) kimi nüvəsi yoxdur, lakin onun analoqu - "nüvə ekvivalenti" - nüvə maddəsinin təkamül baxımından daha primitiv təşkili forması olan nukleoid var. O, tək bakterial xromosom və ya genofor hesab edilən, uzunluğu 1,1-1,6 nm olan bir halqada qapalı ikiqat zəncirli DNT zəncirindən ibarətdir. Prokaryotlarda olan nukleoid hüceyrənin qalan hissəsindən membranla ayrılmır - onun nüvə zərfi yoxdur.
Nukleoidin strukturuna RNT polimeraza, əsas zülallar daxildir və histonlar yoxdur; xromosom sitoplazmatik membranda, qram-müsbət bakteriyalarda isə mezosomlarda sabitləşir. Bakterial xromosom polikonservativ şəkildə təkrarlanır: valideyn DNT-nin ikiqat spiralı açılır və hər bir polinükleotid zəncirinin şablonunda yeni tamamlayıcı zəncir yığılır. Nukleoidin mitotik aparatı yoxdur və qız nüvələrinin ayrılması sitoplazmatik membranın böyüməsi ilə təmin edilir.
Bakterial nüvə fərqli bir quruluşdur. Hüceyrənin inkişaf mərhələsindən asılı olaraq, nukleoid diskret (fasiləsiz) ola bilər və ayrı-ayrı fraqmentlərdən ibarət ola bilər. Bu, bakteriya hüceyrəsinin vaxtında bölünməsinin DNT molekulunun replikasiya dövrü başa çatdıqdan və qız xromosomlarının formalaşmasından sonra baş verməsi ilə əlaqədardır.
Nukleoid bakteriya hüceyrəsinin genetik məlumatının əsas hissəsini ehtiva edir. Bir çox bakteriyaların hüceyrələrində nukleoidlə yanaşı, xromosomdankənar genetik elementlər - avtonom replikasiya qabiliyyətinə malik kiçik dairəvi DNT molekulları ilə təmsil olunan plazmidlər aşkar edilmişdir.
Plazmidlər müstəqil, qıvrılmış, ikiqat zəncirli DNT molekullarıdır. Onların kütləsi bir nukleotidin kütləsindən çox azdır. İrsi məlumatın plazmidlərin DNT-sində kodlanmasına baxmayaraq, onlar bakteriya hüceyrəsi üçün həyati və zəruri deyildir.
Bakteriyaların sitoplazmasında ribosomlar - diametri 200A olan zülal sintez edən hissəciklər var. Hüceyrədə onlardan mindən çoxu var. Ribosomlar RNT və zülaldan ibarətdir. Bakteriyalarda bir çox ribosomlar sitoplazmada sərbəst yerləşir, bəziləri membranlarla əlaqəli ola bilər.
Ribosomlar hüceyrədə zülal sintezinin mərkəzləridir. Üstəlik, onlar tez-tez birləşərək poliribosomlar və ya polisomlar adlanan aqreqatlar əmələ gətirirlər.
Daxiletmələr nüvə və qeyri-nüvə hüceyrələrinin metabolik məhsullarıdır. Onlar qida tədarükünü təmsil edirlər: qlikogen, nişasta, kükürd, polifosfat (valutin) və s. Daxiletmələr çox vaxt rəngləndikdə boyanın rəngindən fərqli bir görünüş əldə edirlər. Dəyərlər difteriya bacillusunun diaqnozu üçün istifadə edilə bilər.
Bakteriya prokaryotik mikroorqanizm olduğundan, bakteriya hüceyrələrində bir çox orqanoid həmişə yoxdur. eukaryotik orqanizmlərə xas olan:
Bakteriyaların hüceyrə divarı olmadığını da xatırlamaq lazımdır, buna görə də pinositoz və faqositoz kimi proseslər davam edə bilməz.
Xüsusi bir mikroorqanizm olaraq, bakteriyalar oksigenin olmaya biləcəyi şəraitdə mövcud olmağa uyğunlaşdırılmışdır. Onlarda eyni nəfəs mezosomlar sayəsində baş verir. Yaşıl orqanizmlərin də bitkilərlə eyni şəkildə fotosintez edə bilmələri də çox maraqlıdır. Ancaq nəzərə almaq lazımdır ki, bitkilərdə fotosintez prosesi xloroplastlarda, bakteriyalarda isə membranlarda baş verir.
Bakteriya hüceyrəsində çoxalma ən primitiv şəkildə baş verir. Yetkin hüceyrə iki yerə bölünür, bir müddət sonra yetkinləşir və bu proses təkrarlanır. Əlverişli şəraitdə gündə 70-80 nəsil dəyişməsi baş verə bilər. Bakteriyaların strukturlarına görə mitoz və meioz kimi çoxalma üsullarına çıxışı olmadığını xatırlamaq vacibdir. Onlar yalnız eukaryotik hüceyrələrə xasdır.
Məlumdur ki, sporların əmələ gəlməsi göbələklərin və bitkilərin çoxalmasının bir neçə üsullarından biridir. Lakin bakteriyalar sporların necə əmələ gəlməsini də bilirlər ki, bu da onların bir neçə növünə xasdır. Həyatları üçün təhlükəli ola biləcək xüsusilə əlverişsiz şəraitdə sağ qalmaq üçün bu qabiliyyətə malikdirlər.
Kosmosda belə yaşaya bilən belə növlər məlumdur. Bunu heç bir canlı orqanizm təkrarlaya bilməz. Bakteriyalar quruluşunun sadəliyinə görə Yerdəki həyatın əcdadları oldular. Ancaq onların bu günə qədər mövcud olması ətrafımızdakı dünya üçün nə qədər vacib olduğunu göstərir. Onların köməyi ilə insanlar yer üzündə həyatın mənşəyi sualının cavabına mümkün qədər yaxınlaşa, daim bakteriyaları öyrənə və yeni bir şey öyrənə bilərlər.
Staphylococcus aureus (Staphylococcus aureus) bütün insanların təxminən 30 faizini təsir edən ümumi bir bakteriyadır. Bəzi insanlarda mikrobiomun (mikrofloranın) bir hissəsidir və həm bədən daxilində, həm də dəri və ya ağızda olur. Staphylococcus aureusun zərərsiz suşları olsa da, digərləri, məsələn, Metisillinə davamlı Staphylococcus aureus, dəri infeksiyaları, ürək-damar xəstəlikləri, meningit və həzm sistemi xəstəlikləri də daxil olmaqla ciddi sağlamlıq problemləri yaradır.
Vanderbilt Universitetinin tədqiqatçıları müəyyən ediblər ki, stafilokok bakteriyaları heyvan qanından daha çox insan qanına üstünlük verir. Bu bakteriyalar qırmızı qan hüceyrələrində olan hemoglobində olan dəmirə qismən malikdir. Staphylococcus aureus qan hüceyrələrini parçalayır və içindəki dəmirə çatır. Hemoqlobindəki genetik dəyişikliklərin bəzi insanları Staphylococcus bakteriyasına digərlərindən daha çox cəlb edə biləcəyinə inanılır.
Tədqiqatçılar müəyyən ediblər ki, atmosferdəki bakteriyalar yağışın və digər yağış formalarının istehsalında rol oynaya bilər. Bu proses bitkilərdən gələn bakteriyalar atmosferə üfürüldükdə başlayır. Yüksək hündürlükdə onların ətrafında buz əmələ gəlir və onlar böyüməyə başlayır. Donmuş bakteriyalar müəyyən böyümə həddinə çatdıqdan sonra buz əriməyə başlayır və yağış şəklində yerə qayıdır. Psuedomonas syringae növünün bakteriyaları hətta iri dolu hissəciklərinin mərkəzində tapılıb. Onlar hüceyrə membranlarında suyu unikal şəkildə bağlamağa imkan verən və buz əmələ gəlməsini təşviq edən xüsusi bir protein istehsal edirlər.
Tədqiqatçılar müəyyən ediblər ki, sızanaq yaradan bakteriyaların müəyyən suşları əslində sızanaqların qarşısını almağa kömək edə bilər. Sızanaqlara səbəb olan bakteriyalar, Propionibacterium acnes, dərimizin məsamələrində yaşayır. Bu bakteriyalar immun reaksiyaya səbəb olduqda, dəridəki bölgə şişir və sızanaqlar əmələ gəlir.
Bununla belə, bəzi bakteriya suşlarının sızanaqlara səbəb olma ehtimalının daha az olduğu aşkar edilmişdir. Bu suşlar sağlam dərili insanların nadir hallarda sızanaqlara səbəb ola bilər. Sızanaqlı və sağlam dərisi olan insanlardan toplanmış Propionibacterium acnes suşlarının genlərini tədqiq edən tədqiqatçılar təmiz dəridə çox rast gəlinən və nadir hallarda sızanaqlı dərilərdə rast gəlinən bir ştamm müəyyən etdilər. Gələcək tədqiqatlar yalnız Propionibacterium acnes bakteriyasının sızanaqlara səbəb olan suşlarını öldürən bir dərman hazırlamaq cəhdlərini əhatə edəcəkdir.
Dişlərinizi müntəzəm fırçalamanın ürək xəstəliklərinin qarşısını almağa kömək edəcəyini kim düşünərdi? Əvvəlki tədqiqatlar diş əti xəstəlikləri ilə ürək-damar xəstəlikləri arasında əlaqə tapmışdı. İndi elm adamları bu xəstəliklər arasında xüsusi əlaqə tapdılar.
Həm bakteriyaların, həm də insanların stress zülalları adlanan müəyyən növ zülallar istehsal etdiyi düşünülür. Bu zülallar hüceyrələr müxtəlif növ stresli şərtlərlə qarşılaşdıqda əmələ gəlir. Bir insanın diş əti infeksiyası olduqda, immunitet sisteminin hüceyrələri bakteriyalara hücum etməyə başlayır. Bakteriyalar hücuma məruz qaldıqda stress zülalları istehsal edir və ağ qan hüceyrələri də stres zülallarına hücum edir.
Problem ondadır ki, ağ qan hüceyrələri bakteriyalar tərəfindən istehsal olunan stress zülalları ilə bədən tərəfindən istehsal olunan zülalları fərqləndirə bilmir. Nəticədə, immun sisteminin hüceyrələri də orqanizm tərəfindən istehsal olunan stress zülallarına hücum edir, bu da damarlarda ağ qan hüceyrələrinin yığılmasına səbəb olur və ateroskleroza səbəb olur. Kalsifikasiya olunmuş ürək ürək-damar xəstəliklərinin əsas səbəbidir.
Bağda və ya bağçılıqda vaxt keçirməyin daha yaxşı öyrənməyə kömək edə biləcəyini bilirdinizmi? Tədqiqatçıların fikrincə, torpaq bakteriyası Mycobacterium vaccae məməlilərdə öyrənməni yaxşılaşdıra bilər.
Yəqin ki, bu bakteriyalar bədənimizə udqunma və ya tənəffüs yolu ilə daxil olur. Alimlərin fikrincə, Mycobacterium vaccae bakteriyası beyində neyronların böyüməsini stimullaşdırmaqla öyrənməni yaxşılaşdırır ki, bu da serotonin səviyyəsinin artmasına və narahatlığın azalmasına səbəb olur.
Tədqiqat canlı bakteriya Mycobacterium vaccae ilə qidalanan siçanlar vasitəsilə aparılıb. Nəticələr göstərdi ki, bakteriyaları yeyən siçanlar bakteriyaları yeməyən siçanlarla müqayisədə labirintdə daha sürətli və daha az narahatlıq keçirdilər. Elm adamları Mycobacterium vaccae-nin yeni problemlərin yaxşılaşdırılmasında və stress səviyyələrinin azaldılmasında rol oynadığını təklif edirlər.
Arqon Milli Laboratoriyasının tədqiqatçıları müəyyən ediblər ki, Bacillus subtilis bakteriyası çox kiçik dişliləri döndərmək qabiliyyətinə malikdir. Bu bakteriyalar aerobdur, yəni böyümək və inkişaf etmək üçün oksigenə ehtiyac duyurlar. Onlar havanın mikro qabarcıqları olan bir məhlulun içinə qoyulduqda, bakteriyalar dişlinin dişlərində üzür və onun müəyyən bir istiqamətə dönməsinə səbəb olur.
Ötürücü işə salmaq üçün bir neçə yüz bakteriya bir yerdə işləyir. Bakteriyaların bir-birinə bağlı bir neçə dişli döndərə biləcəyi də aşkar edilmişdir. Tədqiqatçılar məhluldakı oksigen miqdarını tənzimləyərək bakteriyaların dişliləri çevirmə sürətini idarə edə biliblər. Oksigen miqdarının azalması bakteriyaların yavaşlamasına səbəb oldu. Oksigenin çıxarılması onların tamamilə hərəkətini dayandırmasına səbəb olur.
Hüceyrənin struktur komponentləri hüceyrə divarından, sitoplazmatik membrandan və bəzən kapsuldan ibarət olan bakteriya membranıdır; sitoplazma; ribosomlar; müxtəlif sitoplazmik daxilolmalar; nukleoid (nüvə). Bundan əlavə, bəzi bakteriyalar növlərində sporlar, flagella və kirpiklər (pili, fimbria) var (şək. 2).
Hüceyrə divarıəksər növlərin bakteriyalarının məcburi formalaşması. Onun strukturu növündən və mənsubiyyətindən asılıdır.
bakteriyaları Qram boyama ilə differensiasiya olunmuş qruplara ayırır. Hüceyrə divarının kütləsi bütün hüceyrənin quru kütləsinin təxminən 20% -ni təşkil edir, qalınlığı 15 ilə 80 nm arasındadır.
düyü. 3. Bakteriya hüceyrəsinin quruluşunun diaqramı
1 - kapsul; 2 - hüceyrə divarı; 3 - sitoplazmatik membran; 4 - sitoplazma; 5 - mezosomlar; 6 - ribosomlar; 7 - nukleoid; 8 - intrasitoplazmik membran formasiyaları; 9 - yağ damcıları; 10 - polisaxarid qranulları; 11 - polifosfat qranulları; 12 - kükürd daxilolmaları; 13 - flagella; 14 - bazal bədən
Hüceyrə divarının diametri 1 nm-ə qədər olan məsamələri var, buna görə də o, qida maddələrinin nüfuz etdiyi və metabolik məhsulların sərbəst buraxıldığı yarımkeçirici bir membrandır.
Bu maddələr yalnız bakteriyaların xarici mühitə ifraz etdiyi xüsusi fermentlər tərəfindən ilkin hidrolitik parçalanmadan sonra mikrob hüceyrəsinə nüfuz edə bilər.
Hüceyrə divarının kimyəvi tərkibi vahid deyil, lakin müəyyən bir bakteriya növü üçün sabitdir, identifikasiya üçün istifadə olunur. Hüceyrə divarında azotlu birləşmələr, lipidlər, sellüloza, polisaxaridlər və pektin maddələri vardır.
Hüceyrə divarının ən mühüm kimyəvi komponenti kompleks polisaxarid peptiddir. Buna peptidoqlikan, qlikopeptid, murein də deyilir (lat. murus - divar).
Murein asetilqlükozamin və asetilmuramik turşunun əmələ gətirdiyi qlikan molekullarından ibarət struktur polimerdir. Onun sintezi sitoplazmada sitoplazmatik membran səviyyəsində həyata keçirilir.
Müxtəlif növ hüceyrə divarının peptidoglikanı xüsusi bir amin turşusu tərkibinə və bundan asılı olaraq laktik turşu və digər bakteriyaları təyin edərkən nəzərə alınan müəyyən bir kimyəvi tipə malikdir.
Qram-mənfi bakteriyaların hüceyrə divarında peptidoqlikan bir təbəqə ilə təmsil olunur, qram-müsbət bakteriyaların divarında isə bir neçə təbəqə əmələ gətirir.
1884-cü ildə Qram prokaryotik hüceyrələrin rənglənməsi üçün istifadə edilən toxuma rəngləmə üsulunu təklif etdi. Əgər Qram üsulu ilə boyanma zamanı sabit hüceyrələr kristal bənövşəyi boyanın spirt məhlulu ilə, sonra isə yod məhlulu ilə işlənirsə, onda bu maddələr mureinlə stabil rəngli kompleks əmələ gətirir.
Homo-müsbət mikroorqanizmlərdə rəngli bənövşəyi kompleks etanolun təsiri altında həll olunmur və müvafiq olaraq solmur; fuchsin (qırmızı boya) ilə boyandıqda hüceyrələr tünd bənövşəyi rəngdə qalır.
Qram-mənfi mikroorqanizmlərdə gentian bənövşəyi etanolda həll edilir və su ilə yuyulur və fuksinlə boyandıqda hüceyrə qırmızı olur.
Mikroorqanizmlərin analitik boyalarla və Qram üsulu ilə boyanma qabiliyyəti adlanır. tinktorial xüsusiyyətlər . Onlar gənc (18-24 saat) kulturalarda öyrənilməlidir, çünki köhnə kulturalarda bəzi qram-müsbət bakteriyalar Qram metoduna görə müsbət boyama qabiliyyətini itirir.
Peptidoqlikanın əhəmiyyəti ondan ibarətdir ki, onun sayəsində hüceyrə divarı sərtliyə malikdir, yəni. elastiklik və bakteriya hüceyrəsinin qoruyucu çərçivəsidir.
Peptidoqlikan məhv edildikdə, məsələn, lizozimin təsiri altında hüceyrə divarı sərtliyini itirir və çökür. Hüceyrənin (sitoplazmanın) tərkibi sitoplazmatik membranla birlikdə sferik forma alır, yəni protoplasta (sferoplast) çevrilir.
Bir çox sintez edən və dağıdıcı fermentlər hüceyrə divarı ilə əlaqələndirilir. Hüceyrə divarının komponentləri sitoplazmik membranda sintez olunur və sonra hüceyrə divarına daşınır.
Sitoplazmik membran hüceyrə divarının altında yerləşir və onun daxili səthinə sıx şəkildə uyğunlaşır. Sitoplazmanı və protoplast hüceyrəsinin daxili tərkibini əhatə edən yarı keçirici membrandır. Sitoplazmatik membran sitoplazmanın qalınlaşmış xarici təbəqəsidir.
Sitoplazmatik membran sitoplazma ilə ətraf mühit arasında əsas maneədir, onun bütövlüyünün pozulması hüceyrə ölümünə səbəb olur. Tərkibində zülallar (50-75%), lipidlər (15-45%), bir çox növdə - karbohidratlar (1-19%) var.
Membranın əsas lipid komponenti fosfo- və qlikolipidlərdir.
Sitoplazmatik membran, onda lokallaşdırılmış fermentlərin köməyi ilə müxtəlif funksiyaları yerinə yetirir: membran lipidlərini - hüceyrə divarının komponentlərini sintez edir; membran fermentləri - müxtəlif üzvi və qeyri-üzvi molekulları və ionları seçici şəkildə membran vasitəsilə ötürür, membran hüceyrə enerjisinin çevrilməsində, həmçinin xromosomların təkrarlanmasında, elektrokimyəvi enerjinin və elektronların ötürülməsində iştirak edir.
Beləliklə, sitoplazmatik membran hüceyrəyə selektiv daxil olmağı və ondan müxtəlif maddələrin və ionların çıxarılmasını təmin edir.
Sitoplazmatik membranın törəmələri bunlardır mezosomlar . Bunlar, membranın bir qıvrıla büküldüyü zaman meydana gələn sferik quruluşlardır. Onlar hər iki tərəfdə - hüceyrə septumunun əmələ gəldiyi yerdə və ya nüvə DNT-nin lokalizasiya zonasının yanında yerləşirlər.
Mezosomlar funksional olaraq ali orqanizmlərin hüceyrələrinin mitoxondrilərinə bərabərdir. Onlar bakteriyaların redoks reaksiyalarında iştirak edir, üzvi maddələrin sintezində, hüceyrə divarının əmələ gəlməsində mühüm rol oynayırlar.
Kapsul hüceyrə yığınlarının xarici təbəqəsinin törəməsidir və bir və ya bir neçə mikrob hüceyrəsini əhatə edən selikli qişadır. Onun qalınlığı 10 mikrona çata bilər ki, bu da bakteriyaların özünün qalınlığından dəfələrlə böyükdür.
Kapsul qoruyucu funksiyaya malikdir. Bakteriyaların kapsulunun kimyəvi tərkibi fərqlidir. Əksər hallarda mürəkkəb polisaxaridlərdən, mukopolisaxaridlərdən və bəzən polipeptidlərdən ibarətdir.
Kapsula formalaşması adətən spesifik xüsusiyyətdir. Bununla belə, mikrokapsülün görünüşü çox vaxt bakteriyaların mədəniyyət şəraitindən asılıdır.
sitoplazma- zülalların, karbohidratların, lipidlərin, həmçinin mineral birləşmələrin və digər maddələrin dağıldığı çox miqdarda su (80-85%) olan mürəkkəb kolloid sistem.
Sitoplazma sitoplazmatik membranla əhatə olunmuş hüceyrənin tərkibidir. İki funksional hissəyə bölünür.
Sitoplazmanın bir hissəsi sol (məhlul) vəziyyətindədir, homogen quruluşa malikdir və tərkibində həll olunan ribonuklein turşuları, ferment zülalları və metabolik məhsullar dəsti var.
Digər hissə isə ribosomlar, müxtəlif kimyəvi təbiətli daxilolmalar, genetik aparat və digər intrasitoplazmik strukturlarla təmsil olunur.
Ribosomlar- Bunlar 10-20 nm diametrli, molekulyar çəkisi təxminən 2-4 milyon olan sferik nukleoprotein hissəcikləri olan submikroskopik qranullardır.
Prokariotların ribosomları mərkəzdə yerləşən 60% RNT (ribonuklein turşusu) və 40-dan ibarətdir. % nuklein turşusunun xarici hissəsini əhatə edən zülal.
Sitoplazmik daxilolmalar metabolik məhsullar, həmçinin hüceyrənin qida çatışmazlığı şəraitində yaşadığı ehtiyat məhsullardır.
Prokariotların genetik materialı sitoplazmanın mərkəzi hissəsində yerləşən və ondan membranla ayrılmamış kompakt strukturlu dezoksiribonuklein turşusunun (DNT) qoşa zəncirindən ibarətdir. Bakteriyaların DNT-sinin strukturu eukariotların DNT-sindən fərqlənmir, lakin sitoplazmadan membranla ayrılmadığı üçün genetik material adlanır. nukleoid və ya genofor... Nüvə strukturları sferik və ya at nalı şəklindədir.
Mübahisə bakteriyalar hərəkətsizdir, formalarını çoxaltmır. Hüceyrə daxilində əmələ gəlir, yuvarlaq və ya oval formalı formasiyalardır. Sporlar köhnə kulturalarda, eləcə də əlverişsiz ekoloji şəraitdə (qida və rütubətin olmaması, ətraf mühitdə metabolik məhsulların toplanması, pH və becərmə temperaturunun dəyişməsi), əsasən aerob və anaerob tənəffüslə çubuqşəkilli qram-müsbət bakteriyalar meydana gətirir. atmosfer oksigeninin olması və ya olmaması və s.) alternativ inkişaf proqramına keçə bilər, nəticədə mübahisələr yaranır. Bu zaman hüceyrədə bir spora əmələ gəlir. Bu onu göstərir ki, bakteriyalarda sporulyasiya növün (fərdin) qorunması üçün uyğunlaşmadır və onların çoxalma üsulu deyil. Sporulyasiya prosesi, bir qayda olaraq, xarici mühitdə 18-24 saat ərzində baş verir.
Yetkin spora ana hüceyrəsinin həcminin təxminən 0,1-i qədərdir. Müxtəlif bakteriyalarda sporlar forma, ölçü və hüceyrədə yerləşdiyi yerə görə fərqlənir.
Sporun diametri vegetativ hüceyrənin enindən çox olmayan mikroorqanizmlər adlanır. basil, diametri hüceyrə diametrindən 1,5-2 dəfə böyük olan sporları olan bakteriyalara deyilir. klostridiya.
Mikrob hüceyrəsinin içərisində spora ortada - mərkəzi mövqedə, sonunda - terminal mövqedə və hüceyrənin mərkəzi ilə sonu arasında - subterminal mövqedə yerləşə bilər.
Flagella bakteriyalar lokomotor orqanlardır (hərəkət orqanları), onların köməyi ilə bakteriyalar 50-60 mikron / s sürətlə hərəkət edə bilər. Eyni zamanda, 1 saniyə ərzində bakteriyalar bədən uzunluğunu 50-100 dəfə üst-üstə düşür. Bayraqcıqların uzunluğu bakteriyaların uzunluğunu 5-6 dəfə üstələyir. Bayraqın qalınlığı orta hesabla 12-30 nm-dir.
Flagellaların sayı, onların ölçüsü və yeri müəyyən prokaryot növləri üçün sabitdir və buna görə də onları müəyyən edərkən nəzərə alınır.
Bayraqların sayı və yerindən asılı olaraq bakteriyalar monotrixlərə (monopolar monotrixlərə) bölünür - bir ucunda bir bayraqcıq olan hüceyrələr, lofotrixlər (monopolar politrixlər) - uclarından birində bayraq dəstəsi, amfitrixlər (bipolyar politrixlər) yerləşir. - flagella qütblərin hər birində yerləşir, peritrix - flagella hüceyrənin bütün səthində yerləşir (şəkil 4) və atrixlər - flagelladan məhrum bakteriyalar.
Bakteriyaların hərəkətinin xarakteri flagellaların sayından, yaşdan, mədəniyyət xüsusiyyətlərindən, temperaturdan, müxtəlif kimyəvi maddələrin mövcudluğundan və digər amillərdən asılıdır. Monotrixlər ən böyük hərəkətliliyə malikdirlər.
Flagella daha çox çubuqşəkilli bakteriyalarda olur; onlar həyati hüceyrə strukturları deyil, çünki hərəkətli bakteriya növlərinin bayraqsız variantları mövcuddur.
Bakteriyalar yer üzündəki ən qədim orqanizmdir, həm də quruluşca ən sadədir. O, yalnız bir hüceyrədən ibarətdir, onu ancaq mikroskop altında görmək və öyrənmək mümkündür. Bakteriyaların xarakterik xüsusiyyəti nüvənin olmamasıdır, buna görə də bakteriyalar prokaryotlar kimi təsnif edilir.
Bəzi növlər kiçik hüceyrə qrupları təşkil edir, belə çoxluqlar kapsul (qılıf) ilə əhatə oluna bilər. Bakteriyaların ölçüsü, forması və rəngi ətraf mühitdən çox asılıdır.
Formada bakteriyalar fərqlənir: çubuqşəkilli (bacilli), sferik (kokklar) və qıvrımlı (spirilla). Dəyişdirilmişlər də var - kub, C şəkilli, ulduz formalı. Onların ölçüləri 1 mikrondan 10 mikrona qədərdir. Müəyyən növ bakteriyalar flagella köməyi ilə aktiv şəkildə hərəkət edə bilər. Sonuncular bəzən bakteriyaların özündən iki dəfə böyük olur.
Bakteriyaların forma növləri
Bakteriyaların hərəkəti üçün flagella istifadə olunur, onların sayı fərqlidir - bir, bir cüt, bir dəstə flagella. Flagellanın yeri də fərqlidir - hüceyrənin bir tərəfində, yanlarda və ya bütün təyyarədə bərabər paylanmışdır. Həmçinin, hərəkət üsullarından biri prokaryotlarla örtülmüş mucus sayəsində sürüşmə hesab olunur. Əksəriyyəti sitoplazmada vakuollara malikdir. Vakuollarda qazın tutumunun tənzimlənməsi onların mayedə yuxarı və ya aşağı hərəkət etməsinə, həmçinin torpağın hava kanalları boyunca hərəkət etməsinə kömək edir.
Elm adamları 10 mindən çox bakteriya növü kəşf etdilər, lakin elmi tədqiqatçıların fərziyyələrinə görə, dünyada onların bir milyondan çox növü var. Bakteriyaların ümumi xüsusiyyətləri onların biosferdəki rolunu müəyyən etməyə, həmçinin bakteriya krallığının quruluşunu, növlərini və təsnifatını öyrənməyə imkan verir.
Quruluşun sadəliyi və ətraf mühit şəraitinə uyğunlaşma sürəti bakteriyaların planetimizin geniş spektrində yayılmasına kömək etdi. Onlar hər yerdə mövcuddur: su, torpaq, hava, canlı orqanizmlər - bütün bunlar prokaryotlar üçün ən məqbul yaşayış yeridir.
Bakteriyalar həm Cənub qütbündə, həm də geyzerlərdə tapılıb. Onlar okean dibində, eləcə də Yerin hava zərfinin yuxarı təbəqələrində rast gəlinir. Bakteriyalar hər yerdə yaşayır, lakin onların sayı əlverişli şəraitdən asılıdır. Məsələn, çoxlu sayda bakteriya növləri açıq su hövzələrində, eləcə də torpaqda yaşayır.
Bakteriya hüceyrəsi təkcə nüvənin olmaması ilə deyil, həm də mitoxondriya və plastidlərin olmaması ilə seçilir. Bu prokaryotun DNT-si xüsusi nüvə zonasında yerləşir və halqada bağlanmış nukleoidə bənzəyir. Bakteriyada hüceyrə quruluşu hüceyrə divarı, kapsul, kapsula bənzər membran, bayraq, pili və sitoplazmatik membrandan ibarətdir. Daxili quruluşu sitoplazma, qranullar, mezosomlar, ribosomlar, plazmidlər, daxilolmalar və nukleoidlər təşkil edir.
Bakterial hüceyrə divarı müdafiə və dəstək rolunu oynayır. Maddələr keçiriciliyinə görə oradan sərbəst keçə bilir. Bu qabıqda pektin və hemiselüloz var. Bəzi bakteriyalar qurumadan qorunmağa kömək edən xüsusi bir selik ifraz edir. Mucus bir kapsul meydana gətirir - kimyəvi tərkibdə bir polisaxarid. Bu formada bakteriya çox yüksək temperaturlara belə dözə bilir. Hər hansı bir səthə yapışmaq kimi digər funksiyaları da yerinə yetirir.
Bakterial hüceyrənin səthində nazik protein lifləri var - içdilər. Onların sayı çox ola bilər. Pili hüceyrənin genetik materialı ötürməsinə kömək edir, həmçinin digər hüceyrələrə yapışmağa imkan verir.
Divar müstəvisinin altında üç qatlı sitoplazmatik membran var. Maddələrin daşınmasına zəmanət verir, həmçinin sporların əmələ gəlməsində mühüm rol oynayır.
Bakteriyaların sitoplazması 75 faiz sudan əmələ gəlir. Sitoplazmanın tərkibi:
Prokaryotlarda metabolizm oksigenlə və ya oksigensiz mümkündür. Onların əksəriyyəti hazır üzvi qidalarla qidalanır. Çox az növ özbaşına qeyri-üzvi maddələrdən üzvi maddələr sintez edə bilir. Bunlar atmosferin formalaşmasında və oksigenlə doymasında mühüm rol oynamış mavi-yaşıl bakteriyalar və siyanobakteriyalardır.
Çoxalma üçün əlverişli şəraitdə qönçələnmə və ya vegetativ yolla həyata keçirilir. Aseksual çoxalma aşağıdakı ardıcıllıqla baş verir:
Bu çoxalma üsulu ilə genetik məlumat mübadiləsi aparılmır, buna görə də bütün qız hüceyrələri ananın dəqiq surəti olacaqdır.
Əlverişsiz şəraitdə bakteriyaların çoxalması prosesi daha maraqlıdır. Alimlər bakteriyaların cinsi yolla çoxalma qabiliyyəti haqqında nisbətən yaxınlarda - 1946-cı ildə öyrəndilər. Bakteriyaların qadın və cinsi hüceyrələrə bölünməsi yoxdur. Lakin onların DNT-si heteroseksualdır. İki belə hüceyrə, bir-birinə yaxınlaşdıqda, DNT-nin ötürülməsi üçün bir kanal meydana gətirir, saytların mübadiləsi baş verir - rekombinasiya. Proses olduqca uzundur, nəticəsi iki tamamilə yeni fərddir.
Əksər bakteriyalar rəngsiz olduqları üçün mikroskop altında görmək çox çətindir. Bir neçə növ bakterioklorofil və bakteriopurpurin tərkibinə görə bənövşəyi və ya yaşıl rəngdədir. Baxmayaraq ki, bəzi bakteriya koloniyalarını nəzərə alsaq, onların yaşayış mühitinə ləkələnmiş maddələr buraxdıqları və parlaq rəng əldə etdikləri aydın olur. Prokaryotları daha ətraflı öyrənmək üçün onlar ləkələnir.
Bakteriyaların təsnifatı aşağıdakı kimi göstəricilərə əsaslana bilər:
Simbion bakteriyalar digər orqanizmlərlə əməkdaşlıqda yaşayır.
Saprofit bakteriyalarölü orqanizmlər, məhsullar və üzvi tullantılar üzərində yaşayır. Onlar çürümə və fermentasiya proseslərinə kömək edirlər.
Çürümək meyitləri və digər üzvi tullantıları təbiətdən çıxarır. Çürümə prosesi olmasa, təbiətdə maddələrin dövranı olmazdı. Bəs maddələrin dövrəsində bakteriyaların rolu nədir?
Çürümə bakteriyaları zülal birləşmələrinin, həmçinin azot ehtiva edən yağların və digər birləşmələrin parçalanması prosesində köməkçidir. Mürəkkəb kimyəvi reaksiya apardıqdan sonra onlar üzvi orqanizmlərin molekulları arasındakı əlaqələri qırır və zülal molekullarını, amin turşularını tuturlar. Parçalanaraq, molekullar ammonyak, hidrogen sulfid və digər zərərli maddələri buraxırlar. Onlar zəhərlidir və insanlarda və heyvanlarda zəhərlənməyə səbəb ola bilər.
Çürümə bakteriyaları əlverişli şəraitdə sürətlə çoxalır. Bunlar yalnız faydalı bakteriyalar deyil, həm də zərərli olduğundan, məhsullarda vaxtından əvvəl çürümənin qarşısını almaq üçün insanlar onları emal etməyi öyrəndilər: quru, turşu, duz, tüstü. Bütün bu müalicələr bakteriyaları öldürür və onların çoxalmasının qarşısını alır.
Fermentasiya bakteriyaları fermentlərin köməyi ilə karbohidratları parçalaya bilir. İnsanlar bu qabiliyyəti qədim zamanlarda müşahidə etmiş və bu günə qədər belə bakteriyalardan laktik turşu məhsulları, sirkə və digər qida məhsullarının istehsalı üçün istifadə etmişlər.
Bakteriyalar digər orqanizmlərlə birlikdə çox mühüm kimyəvi iş görürlər. Hansı bakteriyaların olduğunu və təbiətə hansı fayda və ya zərər gətirdiyini bilmək çox vacibdir.
Yuxarıda, biz artıq bir çox növ bakteriyanın (çürümə proseslərində və müxtəlif növ fermentasiya proseslərində) böyük əhəmiyyətini qeyd etdik, yəni. yer üzündə sanitar rolunu yerinə yetirir.
Bakteriyalar karbon, oksigen, hidrogen, azot, fosfor, kükürd, kalsium və digər elementlərin dövrəsində də böyük rol oynayır. Bir çox bakteriya növləri atmosfer azotunun aktiv şəkildə fiksasiyasına kömək edir və onu üzvi formaya çevirir, torpağın münbitliyinin artmasına kömək edir. Torpaq mikroorqanizmlərinin həyatı üçün əsas karbon mənbəyi olan sellülozu parçalayan bakteriyalar xüsusi əhəmiyyət kəsb edir.
Sulfat reduksiya edən bakteriyalar müalicəvi palçıqda, torpaqda və dənizlərdə neft və hidrogen sulfid əmələ gəlməsində iştirak edir. Beləliklə, Qara dənizdə hidrogen sulfidlə doymuş su təbəqəsi sulfat reduksiya edən bakteriyaların həyati fəaliyyətinin nəticəsidir. Torpaqlarda bu bakteriyaların fəaliyyəti soda əmələ gəlməsinə və torpağın soda şoranlaşmasına səbəb olur. Sulfatı azaldan bakteriyalar çəltikli torpaqlardakı qida maddələrini məhsulun kökləri üçün mövcud olan formaya çevirir. Bu bakteriyalar yeraltı və sualtı metal konstruksiyaları korroziyaya uğrada bilər.
Bakteriyaların həyati fəaliyyəti sayəsində torpaq bir çox məhsuldan və zərərli orqanizmlərdən təmizlənir və qiymətli qidalarla doyurulur. Bir çox növ həşərat zərərvericiləri (qarğıdalı güvəsi və s.) ilə mübarizə aparmaq üçün bakterisid preparatlar uğurla istifadə olunur.
Bir çox bakteriya növləri müxtəlif sənaye sahələrində aseton, etil və butil spirtləri, sirkə turşusu, fermentlər, hormonlar, vitaminlər, antibiotiklər, zülal-vitamin preparatları və s.
Bakteriyalar olmadan dərinin aşılanması, tütün yarpaqlarının qurudulması, ipək, kauçuk istehsalı, kakao, qəhvə emalı, çətənə, kətan və başqa lifli bitkilərin islanması, kələm turşusu, tullantı sularının təmizlənməsi, metalların yuyulması və s. proseslər mümkün deyil.
Lazım olan orqanoidlərdir: nüvə aparatı, sitoplazma, sitoplazmatik membran.
Könüllü(kiçik) struktur elementləridir: hüceyrə divarı, kapsul, sporlar, içdi, flagella.
1. Bakteriya hüceyrəsinin mərkəzində yerləşir nukleoid- ən çox bir həlqəvi xromosomla təmsil olunan nüvə formalaşması. İki zəncirli DNT zəncirindən ibarətdir. Nukleoid sitoplazmadan nüvə membranı ilə ayrılmır.
2.sitoplazma- tərkibində müxtəlif metabolik mənşəli daxilolmalar (volutin, qlikogen, qranuloza və s.), ribosomlar və zülal sintez sisteminin digər elementləri, plazmidlər (ekstranukleoid DNT) olan mürəkkəb kolloid sistem; mezosomlar(sitoplazmatik membranın sitoplazmaya invaginasiyası nəticəsində əmələ gəlir, enerji mübadiləsində, sporlaşmada, bölünmə zamanı hüceyrələrarası çəpərin əmələ gəlməsində iştirak edir).
3.Sitoplazmik membran sitoplazmanı xaricdən məhdudlaşdırır, üç qatlı quruluşa malikdir və bir sıra mühüm funksiyaları yerinə yetirir - maneə (osmotik təzyiq yaradır və saxlayır), enerji (bir çox ferment sistemini ehtiva edir - tənəffüs, redoks, elektronların ötürülməsini həyata keçirir), nəqliyyat (müxtəlif maddələrin hüceyrəyə və qəfəsdən ötürülməsi).
4.Hüceyrə divarı- əksər bakteriyalara xasdır (mikoplazmalar, axoleplazmalar və həqiqi hüceyrə divarı olmayan bəzi digər mikroorqanizmlər istisna olmaqla). Bir sıra funksiyaları var, ilk növbədə, mexaniki qorunma və hüceyrələrin daimi formasını təmin edir; bakteriyaların antigenik xüsusiyyətləri əsasən onun iştirakı ilə əlaqələndirilir. Kompozisiya iki əsas təbəqədən ibarətdir, bunlardan xarici daha çox plastik, daxili isə sərtdir.
Yalnız bakteriyalara xas olan hüceyrə divarının əsas kimyəvi birləşməsidir peptidoqlikan(murein turşuları). Bakteriyaların hüceyrə divarının quruluşu və kimyəvi tərkibi bakteriyaların taksonomiyası üçün vacib olan əlaməti müəyyənləşdirir - Qram boyama ilə əlaqəsi... Buna uyğun olaraq iki böyük qrup fərqləndirilir - qram-müsbət ("qram +") və qram-mənfi ("qram -") bakteriyalar. Qram ilə boyandıqdan sonra qram-müsbət bakteriyaların divarı yod kompleksini saxlayır gentian bənövşəyi(mavi-bənövşəyi rəngə boyanmışdır), qram-mənfi bakteriyalar müalicədən sonra bu kompleksi və müvafiq rəngini itirir və bənövşəyi ilə əlavə boyanma səbəbindən çəhrayı rəngə boyanır.
Qram-müsbət bakteriyaların hüceyrə divarının xüsusiyyətləri.
Peptidoqlikan və teixoik turşuların üstünlük təşkil etdiyi, lipopolisakkaridlərin (LPS) və çox vaxt diaminopimelik turşunun olmadığı güclü, qalın, asanlıqla təşkil edilən hüceyrə divarı.
Qram-mənfi bakteriyaların hüceyrə divarının xüsusiyyətləri.
Hüceyrə divarı qram-müsbət bakteriyalara nisbətən daha incədir, tərkibində LPS, lipoproteinlər, fosfolipidlər, diaminopimelik turşu var. Quruluş daha mürəkkəbdir - xarici membran var, buna görə də hüceyrə divarı üç qatlıdır.
Qram-müsbət bakteriyaları peptidoqlikanı məhv edən fermentlərlə emal edərkən hüceyrə divarından tamamilə məhrum olan strukturlar yaranır - protoplastlar... Qram-mənfi bakteriyaların lizozimlə müalicəsi xarici membranı tamamilə məhv etmədən yalnız peptidoqlikan təbəqəsini məhv edir; belə strukturlar adlanır sferoplastlar... Protoplastlar və sferoplastlar sferik formaya malikdirlər (bu xüsusiyyət osmotik təzyiqlə bağlıdır və bakteriyaların bütün hüceyrəsiz formaları üçün xarakterikdir).
Bakteriyaların L-formaları.
Bakterial hüceyrəyə mənfi təsir göstərən bir sıra amillərin (antibiotiklər, fermentlər, antikorlar və s.) təsiri altında baş verir. L- transformasiya bakteriya hüceyrə divarının daimi və ya müvəqqəti itkisinə səbəb olur. L-çevrimi təkcə dəyişkənliyin bir forması deyil, həm də bakteriyaların əlverişsiz mövcud şəraitə uyğunlaşmasıdır. Antigen xüsusiyyətlərinin dəyişməsi (O- və K-antigenlərinin itirilməsi), virulentliyin azalması və digər amillər nəticəsində L-formaları uzun müddət qalma qabiliyyəti əldə edir ( israr et) ev sahibinin bədənində, ləng cərəyan yoluxucu prosesin qorunması. Hüceyrə divarının itirilməsi L-formasını antibiotiklərə, antikorlara və müxtəlif kemoterapi dərmanlarına qarşı həssas edir, tətbiq nöqtəsi bakteriya hüceyrə divarıdır. Qeyri-sabit L-forma qabiliyyəti tərs hüceyrə divarı olan bakteriyaların klassik (orijinal) formalarına. Bakteriyaların sabit L-formaları da var, hüceyrə divarının olmaması və onları klassik bakteriya formalarına çevirə bilməməsi genetik olaraq sabitdir. Bir sıra yollarla onlar mikoplazmalara və başqalarına çox bənzəyirlər. mollikutlar- taksonomik xüsusiyyət olaraq hüceyrə divarının olmadığı bakteriyalar. Mikoplazmalara aid olan mikroorqanizmlər ən kiçik prokariotlardır, hüceyrə divarı yoxdur və bütün bakterial divarsız strukturlar kimi sferik formaya malikdirlər.
Bakteriyaların səthi strukturlarına(isteğe bağlı, hüceyrə divarı kimi) daxildir kapsul, flagella, mikrovilli.
Kapsul və ya bir sıra bakteriyaların qabığını selikli təbəqə əhatə edir. ayırmaq mikrokapsula mikrofibrillərin təbəqəsi şəklində elektron mikroskopiyası ilə aşkar edilir və makrokapsula işıq mikroskopiyası ilə aşkar edilir. Kapsul qoruyucu quruluşdur (ilk növbədə qurumadan), bir sıra mikroblarda patogen amildir, faqositozun qarşısını alır, müdafiə reaksiyalarının ilk mərhələlərini - tanınma və udulmanı maneə törədir. var saprofitlər kapsullar xarici mühitdə, patogenlərdə - daha tez-tez ev sahibinin bədənində əmələ gəlir. Kimyəvi tərkibindən asılı olaraq kapsulların rənglənməsi üçün bir sıra üsullar mövcuddur. Kapsul tez-tez polisaxaridlərdən ibarətdir (ən çox yayılmış rəngə görədir Ginsu), daha az tez-tez polipeptidlərdən.
Flagella. Hərəkətli bakteriyalar sürüşə bilər (dalğa bənzər büzülmələr nəticəsində sərt səthdə hərəkət edir) və ya saplı spiral əyri zülallar sayəsində hərəkət edə bilər ( flagellin kimyəvi tərkibinə görə) formasiyalar - flagella.
Bayraqcıqların yerləşdiyi yerə və sayına görə bakteriyaların bir sıra formaları fərqləndirilir.
1.Monotrixlərin bir qütb bayraqcığı var.
2. Lofotrixlər - qütbdə yerləşən bayraq dəstəsinə malikdirlər.
3. Amfitrixlər - diametrik olaraq əks qütblərdə bayraqları var.
4. Peritrikus - bakteriya hüceyrəsinin bütün perimetri boyunca bayraqcıqlara malikdir.
Bakteriyalarda məqsədyönlü hərəkət qabiliyyəti (xemotaksis, aerotaksis, fototaksis) genetik olaraq müəyyən edilir.
Fimbriya və ya kirpiklər- çoxlu sayda bakteriya hüceyrəsini əhatə edən qısa filamentlər, onların köməyi ilə bakteriyalar substratlara (məsələn, selikli qişaların səthinə) bərkidilir. Beləliklə, fimbriae var yapışma və kolonizasiya amilləri.
F-içdi (məhsuldarlıq faktoru)- aparat bakteriyaların konjuqasiyası, nazik zülallı villi şəklində az miqdarda olur.
Endosporlar və sporulyasiya.
Spora əmələ gəlməsi- mənfi ekoloji şəraitdə müəyyən bakteriya növlərini qorumaq üçün bir yol. Endosporlar sitoplazmada əmələ gəlir, aşağı metabolik aktivliyə və yüksək müqavimətə malik hüceyrələrdir ( müqavimət) qurumağa, kimyəvi amillərin təsirinə, yüksək temperatura və digər arzuolunmaz ətraf mühit amillərinə. İşıq mikroskopiyası tez-tez spor aşkarlama metodundan istifadə edir. Ozheshko tərəfindən... Yüksək müqavimət yüksək məzmunu ilə əlaqələndirilir dipikolin turşusunun kalsium duzu mübahisə qabığında. Müxtəlif mikroorqanizmlərdə sporların yeri və ölçüləri müxtəlifdir ki, bunun da diferensial diaqnostik (taksonomik) əhəmiyyəti vardır. Sporların "həyat dövrünün" əsas mərhələləri sporulyasiya(hazırlıq mərhələsi, mübahisədən əvvəlki mərhələ, qabığın formalaşması, yetişmə və yuxusuzluq daxildir) və cücərmə vegetativ formanın əmələ gəlməsi ilə yekunlaşır. Sporulyasiya prosesi genetik olaraq müəyyən edilir.
Bakteriyaların becərilməyən formaları.
Sporlar əmələ gətirməyən qram-mənfi bakteriyaların bir çox növləri xüsusi adaptiv vəziyyətə malikdir - becərilməmiş formalar. Onlar aşağı metabolik fəaliyyətə malikdirlər və aktiv şəkildə çoxalmırlar, yəni. bərk qida mühitində koloniyalar əmələ gətirmir, əkin zamanı aşkarlanmır. Onlar yüksək dərəcədə davamlıdırlar və bir neçə il davam edə bilərlər. Onlar klassik bakterioloji üsullarla aşkar edilmir, yalnız genetik üsullarla aşkar edilirlər ( polimeraza zəncirvari reaksiya - PCR).
