Lazım olan orqanoidlərdir: nüvə aparatı, sitoplazma, sitoplazmik membran.
İsteğe bağlı(kiçik) struktur elementləridir: hüceyrə divarı, kapsul, spor, içilmiş, bayraq.
1. Bakterial hüceyrənin mərkəzindədir nukleoid- ən çox bir dairəvi xromosomla təmsil olunan nüvə meydana gəlməsi. İki zəncirli DNT zəncirindən ibarətdir. Nukleoid nüvə membranı ilə sitoplazmadan ayrılmır.
2.Sitoplazma- müxtəlif metabolik mənşəli daxilolmaları (volutin, glikogen, qranulosa və s.), ribosomları və protein sintez sisteminin digər elementlərini, plazmidləri (əlavə nukleoid DNT) ehtiva edən kompleks bir kolloid sistem, mezosomlar(sitoplazmatik membranın sitoplazmaya daxil olması nəticəsində əmələ gəlir, enerji mübadiləsində, sporulyasiyada, bölünmə zamanı hüceyrələrarası septumun formalaşmasında iştirak edir).
3.Sitoplazmik membran sitoplazmanı kənardan məhdudlaşdırır, üç qatlı bir quruluşa malikdir və bir sıra vacib funksiyaları yerinə yetirir - maneə (osmotik təzyiqi yaradır və saxlayır), enerji (bir çox ferment sistemini ehtiva edir - tənəffüs, redoks, elektron ötürülməsini həyata keçirir), nəql (hüceyrəyə və qəfəsdən müxtəlif maddələrin köçürülməsi).
4.Hüceyrə divarı- əksər bakteriyalara xasdır (əsl hüceyrə divarı olmayan mikoplazmalar, axoleplazmalar və digər bəzi mikroorqanizmlər istisna olmaqla). Bir sıra funksiyalara malikdir, hər şeydən əvvəl mexaniki qoruma və hüceyrələrin sabit bir formasını təmin edir; bakteriyaların antigenik xüsusiyyətləri əsasən onun olması ilə əlaqədardır. Kompozisiya xarici biri daha plastik, içərisi sərt olan iki əsas təbəqədən ibarətdir.
Yalnız bakteriyalara xas olan hüceyrə divarının əsas kimyəvi birləşməsi peptidoglikan(mureik turşular). Bakterial hüceyrə divarının quruluşu və kimyəvi tərkibi bakteriyaların taksonomiyası xüsusiyyətini müəyyən edir - qram boyanması ilə əlaqəsi... Buna görə iki böyük qrup fərqlənir -qram -müsbət ("qram +") və qram -mənfi ("qram -") bakteriyalar. Qram boyadan sonra qram-pozitiv bakteriyaların divarı yod kompleksini saxlayır gentian bənövşəyi(mavi-bənövşəyi rəngdə), qram-mənfi bakteriyalar müalicədən sonra bu kompleksi və uyğun rəngini itirir və magenta ilə əlavə boyanma səbəbiylə çəhrayı rəngə boyanır.
Qram-pozitiv bakteriyaların hüceyrə divarının xüsusiyyətləri.
Peptidoglikan və teikoik turşuların, lipopolisakkaridlərin (LPS) və tez -tez diaminopimel turşusunun üstünlük təşkil etmədiyi güclü, qalın, asanlıqla təşkil edilən bir hüceyrə divarı.
Qram-mənfi bakteriyaların hüceyrə divarının xüsusiyyətləri.
Hüceyrə divarı qram-pozitiv bakteriyalardan daha incədir, tərkibində LPS, lipoproteinlər, fosfolipidlər, diaminopimel turşusu var. Quruluş daha mürəkkəbdir - xarici bir membran var, buna görə hüceyrə divarı üç qatlıdır.
Peptidoglikanı məhv edən fermentlərlə qram -pozitiv bakteriyalar işləndikdə hüceyrə divarından tamamilə məhrum olan strukturlar yaranır - protoplastlar... Qram-mənfi bakteriyaların lizozimlə müalicəsi xarici membranı tamamilə məhv etmədən yalnız peptidoglikan qatını məhv edir; belə strukturlar adlanır sferoplastlar... Protoplastlar və sferoplastlar sferik bir formaya malikdir (bu xüsusiyyət osmotik təzyiqlə əlaqədardır və bütün hüceyrəsiz bakteriya formaları üçün xarakterikdir).
L- bakteriya formaları.
Bakterial hüceyrəyə mənfi təsir göstərən bir sıra amillərin təsiri altında (antibiotiklər, fermentlər, antikorlar və s.) L- çevrilmə hüceyrə divarının qalıcı və ya müvəqqəti itkisinə səbəb olan bakteriyalar. L-transformasiya yalnız dəyişkənliyin bir forması deyil, həm də bakteriyaların əlverişsiz varlıq şərtlərinə uyğunlaşmasıdır. Antigenik xüsusiyyətlərdəki dəyişikliklər (O- və K-antijenlərinin itirilməsi), virulentliyin azalması və digər amillər nəticəsində L-formaları uzun müddət qalma qabiliyyətini qazanır ( israr etmək) ev sahibinin bədənində, ləng bir cari infeksion prosesi qoruyur. Hüceyrə divarının itməsi, L-formasını antibiotiklərə, antikorlara və müxtəlif kimyaterapiya dərmanlarına qarşı həssas edir. Qeyri -sabit L formalı qabiliyyətli tərsinə hüceyrə divarı olan bakteriyaların klassik (orijinal) formalarına. Bakteriyaların sabit L-formaları da var, bir hüceyrə divarının olmaması və onları bakteriyaların klassik formalarına çevirə bilməməsi genetik olaraq müəyyən edilir. Bir çox cəhətdən mikoplazmalara və digərlərinə çox bənzəyirlər. mollicuts- taksonomik xüsusiyyət olaraq hüceyrə divarının olmadığı bakteriyalar. Mikoplazmalara aid olan mikroorqanizmlər ən kiçik prokaryotlardır, hüceyrə divarına malik deyillər və bütün bakterial divarsız quruluşlar kimi kürə şəklinə malikdirlər.
Bakteriyaların səth strukturlarına(isteğe bağlı, hüceyrə divarı kimi) daxildir kapsul, flagella, microvilli.
Kapsül ya da selikli qatı bir sıra bakteriyaların qabığını əhatə edir. Ayırın mikrokapsül mikrofibrillərin bir təbəqəsi şəklində elektron mikroskopiyası ilə aşkar edilmişdir makrokapsül işıq mikroskopiyası ilə aşkarlanır. Kapsül qoruyucu bir quruluşdur (ilk növbədə qurumasından), bir sıra mikroblarda patogen bir faktordur, faqositozun qarşısını alır, müdafiə reaksiyalarının ilk mərhələlərini - tanıma və absorbsiyanı maneə törədir. Var saprofitlər kapsullar xarici mühitdə, patogenlərdə - daha çox ev sahibinin bədənində əmələ gəlir. Kimyəvi tərkibindən asılı olaraq kapsulların rənglənməsi üçün bir çox üsul var. Kapsül tez -tez polisakkaridlərdən ibarətdir (ən çox yayılmış rəngdir Ginsu), daha az polipeptidlərdən.
Flagella. Hərəkətli bakteriyalar sürüşə bilər (dalğaya bənzər sancılar nəticəsində sərt bir səthdə hərəkət edə bilər) və ya ipli spiral əyri zülallar səbəbiylə üzə bilər ( bayraq kimyəvi tərkibi ilə) formasiyalar - flagella.
Bayraqların yerləşdiyi yerə və sayına görə bir sıra bakteriya formaları fərqlənir.
1. Monotrixlərin bir qütb bayrağı var.
2. Lophotrichs - qütbdə yerləşən flagella dəstəsinə malikdir.
3. Amfitrixlər - diametrik ziddiyyətli qütblərdə bayraqcıqlara malikdir.
4. Peritrichus - bakteriya hüceyrəsinin bütün perimetri boyunca flagella var.
Bakteriyalarda məqsədli hərəkət (kemotaksis, aerotaksis, fototaksis) qabiliyyəti genetik olaraq müəyyən edilir.
Fimbriae və ya cilia- bakteriyaların substratlara (məsələn, selikli qişaların səthinə) bərkidildiyi çox sayda bakteriya hüceyrəsini əhatə edən qısa filamentlər. Beləliklə, fimbriyalar var yapışma və kolonizasiya faktorları.
F- içdi (məhsuldarlıq faktoru)- aparat bakteriyaların birləşməsi, az miqdarda nazik zülallı villi şəklində olur.
Endosporlar və sporulyasiya.
Spora əmələ gəlməsi- mənfi ekoloji şəraitdə müəyyən növ bakteriyaların qorunmasının bir yolu. Endosporlar sitoplazmada əmələ gəlir, aşağı metabolik aktivliyə və yüksək müqavimətə malik hüceyrələrdir ( müqavimət qurutma, kimyəvi amillərin təsiri, yüksək temperatur və digər arzuolunmaz ekoloji faktorlar. İşıq mikroskopiyası tez -tez spora aşkarlama metodundan istifadə edir. müəllif Ozheshko... Yüksək müqavimət yüksək məzmunla əlaqələndirilir dipikolin turşusunun kalsium duzu mübahisə qabığında. Fərqli mikroorqanizmlərdə sporların yeri və ölçüsü fərqlidir, bu da diferensial diaqnostik (taksonomik) əhəmiyyətə malikdir. Sporların "həyat dövrü" nin əsas mərhələləri sporulyasiya(hazırlıq mərhələsi, mübahisə öncəsi mərhələ, qabığın əmələ gəlməsi, olgunlaşma və yuxululuq daxildir) və cücərmə bitkinin formalaşması ilə başa çatır. Sporulyasiya prosesi genetik olaraq təyin olunur.
Bakteriyaların becərilməyən formaları.
Spora əmələ gətirməyən bir çox qram -mənfi bakteriya növündə xüsusi uyğunlaşma vəziyyəti var - becərilməmiş formalar. Metabolik aktivliyi aşağıdır və aktiv olaraq çoxalmır, yəni. bərk qidalı mühitlərdə koloniyalar əmələ gətirmir, əkin zamanı aşkar edilmir. Yüksək müqavimət göstərirlər və bir neçə il davam edə bilərlər. Klassik bakterioloji üsullarla aşkar edilmir, yalnız genetik üsullarla aşkar edilir ( polimeraz zəncirvari reaksiya - PCR).
Bir bakteriya hüceyrəsinin quruluşunu öyrənmək üçün bir işıq mikroskopu ilə birlikdə bir bakteriya hüceyrəsinin ultrastrukturunu təyin etmək üçün elektron mikroskopik və mikrokimyəvi tədqiqatlardan istifadə olunur.
Bir bakteriya hüceyrəsi (Şəkil 5) aşağıdakı hissələrdən ibarətdir: üç qatlı bir membran, müxtəlif tərkibli sitoplazma və nüvə maddəsi (nukleoid). Əlavə struktur formasiyaları kapsulalar, sporlar, flagella, pili.
Pirinç. 5. Bakteriya hüceyrəsinin quruluşunun sxematik təsviri. 1 - qabıq; 2 - selikli qişa; 3 - hüceyrə divarı; 4 - sitoplazmik membran; 5 - sitoplazma; 6 - ribosom; 7 - polisom; 8 - daxilolmalar; 9 - nukleoid; 10 - bayraq; 11 - içdi
Shell hüceyrə xarici selikli qatı, hüceyrə divarı və sitoplazmatik membrandan ibarətdir.
Mukus kapsul təbəqəsi hüceyrənin xaricində yerləşir və qoruyucu funksiyanı yerinə yetirir.
Hüceyrə divarı, formasını saxlayan və hüceyrəni ətraf mühitdən ayıran hüceyrənin əsas struktur elementlərindən biridir. Hüceyrə divarının vacib bir xüsusiyyəti, zəruri qida maddələrinin (amin turşuları, karbohidratlar və s.) Hüceyrəyə nüfuz etməsini və hüceyrədən metabolik məhsulların çıxarılmasını təmin edən selektiv keçiricilikdir. Hüceyrə divarı hüceyrə daxilində sabit bir osmotik təzyiq saxlayır. Divarın möhkəmliyi polisaxarid xarakterli bir maddə olan murein tərəfindən təmin edilir. Bəzi maddələr lizozim kimi hüceyrə divarını məhv edir.
Hüceyrə divarından tamamilə məhrum olan bakteriyalara protoplastlar deyilir. Nəfəs almaq, fermentləri bölmək və sintez etmək qabiliyyətini saxlayırlar; xarici amillərin təsirinə: mexaniki zədələnmə, osmotik təzyiq, havalandırma və s. Protoplastlar yalnız hipertonik məhlullarda saxlanıla bilər.
Qismən məhv edilmiş hüceyrə divarı olan bakteriyalara sferoplastlar deyilir. Penisilin köməyi ilə hüceyrə divarının sintezini basdırsanız, bütün növ bakteriyalarda sferik böyük və kiçik vakuollu hüceyrələr olan L-formalar əmələ gəlir.
Sitoplazmik membran içəridən hüceyrə divarına möhkəm yapışır. Çox incədir (8-10 nm) və zülallardan və fosfolipidlərdən ibarətdir. Bu, hüceyrənin qidalandığı yarı keçirici bir sərhəd təbəqəsidir. Membranın tərkibində maddələrin aktiv daşınmasını həyata keçirən permeaz fermentləri və tənəffüs fermentləri var. Sitoplazmik membran hüceyrə bölünməsində iştirak edən mezosomlar əmələ gətirir. Bir hüceyrə hipertonik bir məhlula yerləşdirildikdə, membran hüceyrə divarından ayrıla bilər.
Sitoplazma- bakteriya hüceyrəsinin daxili tərkibi. Su, zülallar, karbohidratlar, lipidlər, müxtəlif mineral duzlardan ibarət kolloid sistemdir. Sitoplazmanın kimyəvi tərkibi və tutarlılığı hüceyrənin yaşına və ətraf mühit şəraitinə görə dəyişir. Sitoplazmada nüvə maddəsi, ribozomlar və müxtəlif daxilolmalar var.
Nukleoid, bir hüceyrənin nüvə maddəsi, onun irsi aparatı. Prokaryotların nüvə maddəsi, eukaryotlardan fərqli olaraq, öz membranına malik deyil. Yetkin bir hüceyrənin nukleoidi, bir halqaya bükülmüş DNT -nin ikiqat zənciridir. DNT molekulu hüceyrənin genetik məlumatlarını kodlaşdırır. Genetik terminologiyada nüvə maddəsinə genofor və ya genom deyilir.
Ribosomlar hüceyrənin sitoplazmasında yerləşir və zülal sintezi funksiyasını yerinə yetirir. Ribozomun tərkibində 60% RNT və 40% protein var. Hüceyrədəki ribosomların sayı 10.000 -ə çatır.Birləşərək ribosomlar polisomlar əmələ gətirir.
Daxildir - müxtəlif ehtiyat qida ehtiva edən qranullar: nişasta, glikogen, yağ, volutin. Sitoplazmada yerləşirlər.
Bakterial hüceyrələr həyati fəaliyyət prosesində qoruyucu orqanoidlər - kapsullar və sporlar əmələ gətirirlər.
Kapsül- hüceyrə divarına bitişik xarici qalınlaşmış selikli qatı. Bu, bəzi bakteriyalarda insan və heyvan orqanizminə girəndə ortaya çıxan qoruyucu bir orqandır. Kapsül mikroorqanizmi orqanizmin qoruyucu faktorlarından (sətəlcəm və şarbonun törədiciləri) qoruyur. Bəzi mikroorqanizmlərin daimi bir kapsülü (Klebsiella) var.
Mübahisə yalnız çubuq şəkilli bakteriyalarda olur. Bir mikroorqanizm əlverişsiz mühit şəraitinə girəndə əmələ gəlir (yüksək temperatur, qurutma, pH dəyişikliyi, ətrafdakı qida maddələrinin miqdarının azalması və s.). Sporlar bakteriya hüceyrəsinin içərisində yerləşir və öz sıx membranı ilə bəzədilmiş bir nukleoidlə sitoplazmanın sıxılmış bir sahəsini təmsil edir. Kimyəvi tərkibi baxımından, az miqdarda suda, lipidlərin və kalsium duzlarının artması ilə vegetativ hüceyrələrdən fərqlənir və bu da yüksək spor müqavimətinə kömək edir. Spor meydana gəlməsi 18-20 saat ərzində baş verir; bir mikroorqanizm əlverişli şəraitə girəndə, spor 4-5 saat ərzində vegetativ formada cücərir. Bir bakteriya hüceyrəsində yalnız bir spora əmələ gəlir, buna görə də sporlar reproduktiv orqan deyil, əlverişsiz şərait yaşamağa xidmət edir.
Spora əmələ gətirən aerob bakteriyalara basillər, anaerob bakteriyalara klostridiya deyilir.
Sporlar forma, ölçü və qəfəsdəki mövqeyinə görə dəyişir. Onlar mərkəzi, submerminal və terminalda yerləşə bilərlər (Şəkil 6). Şarbonun törədicisində spor mərkəzdə yerləşir, ölçüsü hüceyrə diametrini keçmir. Botulizmin törədicisinin sporu hüceyrənin sonuna yaxın yerləşir - subterminal və hüceyrənin genişliyini aşır. Tetanozun törədicisində, yuvarlaq bir spor hüceyrənin sonunda yerləşir - terminal olaraq və hüceyrənin genişliyini əhəmiyyətli dərəcədə aşır.
Flagella- çubuq şəkilli bakteriyalara xas olan hərəkət orqanları. Bunlar flagellin adlı bir zülaldan ibarət olan nazik filamentli fibrillərdir. Onların uzunluğu bakteriya hüceyrəsinin uzunluğunu əhəmiyyətli dərəcədə üstələyir. Flagella, sitoplazmada yerləşən bazal bədəndən ayrılaraq hüceyrə səthinə çıxır. Hüceyrələrin hərəkətliliyini mikroskop altında, yarı maye bir qida mühitində və ya xüsusi üsullarla boyanaraq təyin etmək olar. Flagellanın ultrastrukturu elektron mikroskopla öyrənildi. Flagellanın yerləşməsinə görə bakteriyalar qruplara bölünür (bax. Şəkil 6): monotrixlər - bir flagellum ilə (vəba xəstəliyinin törədicisi); amfitrixlər - hüceyrənin hər iki ucunda bir dəstə və ya tək bayraqlı (spirilla); lofotrichi - hüceyrənin bir ucunda bir dəstə flagella ilə (nəcis qələvi əmələ gətirən vasitə); peritrichous - flagella hüceyrənin bütün səthində yerləşir (bağırsaq bakteriyaları). Bakteriyaların hərəkət sürəti flagellaların sayından və yerləşməsindən (ən aktivləri monotrixlər), bakteriyaların yaşından və ətraf mühit amillərinin təsirindən asılıdır.
Pirinç. 6. Bakteriyalarda sporların və bayraqların yerləşmə variantları. I - mübahisələr: 1 - mərkəzi; 2 - subterminal; 3 - terminal; II - flagella: 1 - monotrixlər; 2 - amfitrixlər; 3 - lofotrixlər; 4 - peritrixlər
İçki və ya fimbriya- bakteriya hüceyrələrinin səthində yerləşən villi. Bayraqdan daha qısa və daha incədirlər və eyni zamanda spiral quruluşa malikdirlər. İçki protein - pilindən ibarətdir. İçənlərin bir neçəsi (bir neçə yüz var) heyvanların və insanların hüceyrələrinə bakteriya bağlamağa xidmət edir, digərləri (tək) genetik materialın hüceyrədən hüceyrəyə köçürülməsi ilə əlaqədardır.
Mikoplazma
Mikoplazmalar, hüceyrə divarı olmayan, lakin üç qatlı lipoprotein sitoplazmik membran ilə əhatə olunmuş hüceyrələrdir. Mikoplazmalar sferik, oval, filament və ulduz şəklində ola bilər. Mikoplazmalar Berqanın təsnifatına görə ayrı bir qrupa ayrılır. İndiki vaxtda bu mikroorqanizmlərə iltihablı xəstəliklərin törədicisi olaraq daha çox diqqət yetirilir. Ölçüləri fərqlidir: bir neçə mikrometrdən 125-150 nm-ə qədər. Kiçik mikoplazmalar bakterial süzgəclərdən keçir və süzülən formalar adlanır.
Spiroketlər
Spiroketlər (bax. Şəkil 52) (Lat. Speira - əyilmə, chaite - tük) - uzunluğu 5 ilə 500 mikron, eni 0.3-0.75 mikron arasında dəyişən nazik, buruq, mobil birhüceyrəli orqanizmlərdir. Ən sadə ilə birlikdə, bir dəstə fibrildən ibarət olan daxili eksenel filamenti azaltmaqla hərəkət üsulu ilə əlaqələndirilir. Spiroketlərin hərəkətinin təbiəti fərqlidir: translational, rotational, flexion, dalğalı. Hüceyrə quruluşunun qalan hissəsi bakteriyalar üçün xarakterikdir. Bəzi spiroketlər anilin boyalarla zəif ləkələnmişdir. Spiroketlər iplik qıvrımlarının sayına və formasına və ucuna görə nəsillərə bölünür. Təbiətdə və insan orqanizmində yayılmış saprofitik formalara əlavə olaraq, spiroketlər arasında patogenlər - sifilis və digər xəstəliklərin törədiciləri də vardır.
Rickettsia
Viruslar
Saytda axtarın.
Elm adamlarına görə, bakteriyaların yaşı 3,5 milyarddan çoxdur. Yer üzündə yüksək mütəşəkkil orqanizmlərin yaranmasından çox əvvəl mövcud idilər. Həyatın mənşəyində olan bakteriya orqanizmləri, formalaşmış bir nüvənin və nüvə zərfinin olmaması ilə xarakterizə olunan prokaryotik tipə görə elementar bir quruluş aldı. Bioloji xüsusiyyətlərinin formalaşmasına təsir edən amillərdən biri də bakterial membrandır (hüceyrə divarı).
Bakterial divar bir neçə əsas funksiyaya malikdir:
Bəzi bakteriya növləri, davamlı və mikroorqanizmlərin uzun müddət bütövlüyünü qorumağa xidmət edən xarici bir kapsula malikdir. Bu vəziyyətdə bakteriyalardakı membran sitoplazma ilə kapsul arasında bir ara formadır. Bəzi bakteriyalar (məsələn, leukonostok) bir kapsula bir neçə hüceyrəni bağlamaq xüsusiyyətinə malikdir. Buna zoogel deyilir.
Kapsülün kimyəvi tərkibi polisakkaridlərin və çox miqdarda suyun olması ilə xarakterizə olunur. Kapsül, bakteriyaların müəyyən bir obyektə yapışmasına da icazə verə bilər.
Bakteriya tərəfindən mənimsənilmə dərəcəsi maddənin membrandan nə qədər asanlıqla nüfuz etməsindən asılıdır. Bioloji parçalanmaya davamlı olan uzun zəncirli bölmələri olan molekulların nüfuz etmə ehtimalı daha yüksəkdir.
Bakterial membran lipopolisakkaridlərdən, zülallardan, lipoproteinlərdən, teikoik turşulardan ibarətdir. Əsas komponent mureindir (peptidoglikan).
Hüceyrə divarının qalınlığı dəyişə bilər və 80 nm -ə çata bilər. Səthi bərk deyil, müxtəlif diametrli məsamələrə malikdir, bunun vasitəsilə mikrob qida alır və tullantı məhsullarını buraxır.
Xarici divarın əhəmiyyəti əhəmiyyətli çəkisi ilə sübut olunur - bütün bakteriyanın quru kütləsinin 10 ilə 50% arasında dəyişə bilər. Sitoplazma qabararaq bakteriyaların xarici relyefini dəyişə bilər.
Yuxarıdan, qabıq cilia ilə örtülmüş ola bilər və ya xüsusi bir protein maddəsi olan flagellindən ibarət olan flagella yerləşdirilə bilər. Bakterial membrana yapışmaq üçün flagella xüsusi quruluşa malikdir - düz disklər. Bir bayraqlı bakteriyalara monotrixlər, ikisi ilə - amfitrixlər, bir dəstəyə malik - lofotrixlər, bir çox dəstələri olan - peritrixlər deyilir. Flagella olmayan mikroorqanizmlərə atrixiya deyilir.
Hüceyrə membranının hüceyrə böyüməsi başa çatdıqdan sonra əmələ gəlməyə başlayan bir daxili hissəsi vardır. Xaricdən fərqli olaraq daha az sudan ibarətdir və daha çox elastikliyə və gücə malikdir.
Mikroorqanizmlərin divarlarının sintezi prosesi bakteriyaların içərisində başlayır. Bunun üçün müəyyən bir ardıcıllıqla (asetilglukozamin və asetilmuramik turşusu) dəyişən və güclü peptid bağları ilə bağlanan polisakkarid kompleksləri şəbəkəsinə malikdir. Divarın montajı kənarda, qabığın yerləşdiyi plazma membranı üzərində aparılır.
Bakteriyanın nüvəsi olmadığı üçün nüvə zərfinə də sahib deyil.
Zərf, hüceyrələrin xüsusi bir boyanması olmadan da görülə bilməyən, boyanmamış nazik bir quruluşdur. Bunun üçün plazmoliz və qaralmış bir baxış sahəsi istifadə olunur.
1884 -cü ildə bir hüceyrənin təfərrüatlı quruluşunu öyrənmək üçün Christian Gram, sonradan onun adını daşıyan xüsusi bir rəngləmə üsulu təklif etdi. Qram boyama bütün mikroorqanizmləri qram-müsbət və qram-mənfi olaraq bölür. Hər növün öz biokimyəvi və bioloji xüsusiyyətləri vardır. Fərqli rəngləmə də hüceyrə divarının quruluşundan qaynaqlanır:
İnsanlar üçün zərərsiz olan qram-müsbət mikrobların xüsusi çəkisi qram-mənfi olanlardan qat-qat yüksəkdir. Bu günə qədər insanlarda xəstəliklərə səbəb olan üç qram-mənfi mikroorqanizm təsnif edilmişdir:
Bakteriya divarı ilə sitoplazmik membran arasında fermentlərdən ibarət olan periplazmik boşluq vardır. Bu komponent məcburi bir quruluşdur, bakteriyaların quru kütləsinin 10-12% -ni təşkil edir. Membran nədənsə çökərsə, hüceyrə ölür. Genetik məlumatlar nüvə zərfindən ayrılmadan birbaşa sitoplazmada yerləşir.
Mikrobun qram-pozitiv və ya qram-mənfi olmasından asılı olmayaraq, hüceyrənin dərinliyinə üzvi və qeyri-üzvi molekulların daşıyıcısı olan mikroorqanizmin osmotik baryeridir. Mikroorqanizmlərin inkişafında periplazmanın müəyyən rolu da sübut edilmişdir.
Bakteriyalar sadəliklərinə baxmayaraq, bir çox bənzərsiz bioloji xüsusiyyətlərindən məsul olan yaxşı inkişaf etmiş bir hüceyrə quruluşuna malikdirlər. Bir çox struktur detal bakteriyalara xasdır və arxea və ya eukaryotlar arasında tapılmır. Bununla birlikdə, bakteriyaların nisbi sadəliyinə və fərdi suşların böyüməsinin asanlığına baxmayaraq, bir çox bakteriya laboratoriya şəraitində yetişdirilə bilməz və onların quruluşları çox vaxt öyrənilməyəcək qədər kiçikdir. Buna görə də, bakteriya hüceyrəsinin quruluşunun bəzi prinsipləri yaxşı öyrənilmiş və hətta digər orqanizmlərə şamil olunsa da, bakteriyaların bənzərsiz xüsusiyyətlərinin və quruluşlarının çoxu hələ də bilinmir.
Bakteriyaların çoxu ya kürə şəklindədir, sözdə koka (yunan sözündəndir kokkos-taxıl və ya giləmeyvə) və ya çubuq şəklində, sözdə basili (Latın sözündən bacillus- çubuq). Çubuq şəkilli bəzi bakteriyalar (vibrios) bir az əyilmiş, digərləri isə spiral qıvrımlar (spiroketlər) əmələ gətirir. Bütün bu müxtəlif bakteriya formaları hüceyrə divarının və sitoskeletinin quruluşu ilə təyin olunur. Bu formalar bakteriyaların qida əldə etməsinə, səthlərə yapışmasına, hərəkət etməsinə və yırtıcılardan qaçmasına mane ola biləcəyi üçün bakteriyaların işləməsi üçün vacibdir.
Bakteriyalar müxtəlif formalı və ölçülərdə (və ya morfologiyalarda) ola bilər. Nəhəng bakteriyalar olsa da, bakteriya hüceyrələri ümumiyyətlə eukaryotik hüceyrələrdən 10 dəfə kiçikdir, əlbəttə ki, ən böyük ölçüdə yalnız 0,5-5,0 mikrondur. Thiomargarita namibiensis və Epulopiscium fishelsoni, 0,5 mm -ə qədər böyüyə bilər və çılpaq gözlə görünə bilər. Ən kiçik sərbəst yaşayan bakteriyalar, cinsin nümayəndələri olan mikoplazmalardır Mikoplazma, cəmi 0.3 mikron uzunluğunda, təxminən ən böyük virusların ölçüsündədir.
Kiçik ölçü bakteriyalar üçün əhəmiyyətlidir, çünki böyük bir səth sahəsinin həcm nisbətinə səbəb olur, qida maddələrinin sürətli daşınmasına və tullantıların sərbəst buraxılmasına kömək edir. Aşağı səth sahəsi ilə həcm nisbətləri, mikrobun metabolik sürətini məhdudlaşdırır. Böyük hüceyrələrin varlığının səbəbi bilinmir, baxmayaraq ki, böyük həcm ilk növbədə əlavə qida maddələrini saxlamaq üçün istifadə olunur. Bununla birlikdə, sərbəst yaşayan bakteriyaların ən kiçik ölçüsü də var. Teorik hesablamalara görə, diametri 0,15-0,20 mikrondan az olan bir kürə hüceyrəsi, bütün lazımi biopolimerlərə və quruluşlara fiziki olaraq kifayət qədər uyğun gəlmədiyi üçün müstəqil çoxalma qabiliyyətini itirir. Nanobakteriyalar (və bənzəri nanoblar və ultramikrobakteriyalar),"icazə verilən" ölçüdən kiçik olsa da, bu cür bakteriyaların varlığı hələ də şübhə altındadır. Viruslardan fərqli olaraq, müstəqil böyüməyə və çoxalmağa qadirdirlər, ancaq ana hüceyrədən sintez edə bilmədikləri bir çox qida maddəsinə ehtiyac duyurlar.
Digər orqanizmlərdə olduğu kimi, bakteriya hüceyrə divarı hüceyrənin struktur bütövlüyünü təmin edir. Prokaryotlarda, hüceyrə divarının əsas funksiyası, hüceyrənin ətrafındakılara nisbətən hüceyrə içərisində zülalların və digər molekulların daha yüksək konsentrasiyalarının səbəb olduğu daxili turgordan qorumaqdır. Bakteriya hüceyrə divarı, sitoplazmik membranın xaricində yerləşən peptidoglikan (N-asetilglukozamin və N-asetomuramik turşunun rolu) ilə bütün digər orqanizmlərin divarından fərqlənir. Peptidoglikan, bakteriya hüceyrə divarının sərtliyindən və qismən hüceyrənin formasını təyin etməkdən məsuldur. Nisbətən məsaməlidir və kiçik molekulların nüfuzuna müqavimət göstərmir. Bir çox bakteriya hüceyrə divarına malikdir (mikoplazma və əlaqədar bakteriyalar kimi bir neçə istisna istisna olmaqla), lakin bütün hüceyrə divarları eyni quruluşa malik deyil. Qram boyanması ilə fərqlənən iki əsas bakteriya hüceyrə divarı qram-pozitiv və qram-mənfi bakteriya var.
Qram pozitiv bakteriyaların hüceyrə divarı, Gram boyama proseduru zamanı gentian bənövşəyi boyanın itirilməsindən məsul olan çox qalın bir peptidoglikan təbəqəsinin olması ilə xarakterizə olunur. Belə bir divar yalnız Actinobacteria (və ya yüksək% G + C tərkibli qram-pozitiv bakteriyalar) və Firmicutes (və ya aşağı G + C tərkibli qram-pozitiv bakteriyalar) növlərinə aid olan orqanizmlərdə olur. Deinococcus-Thermus qrupundakı bakteriyalar da Qrama görə müsbət ləkələnə bilər, lakin qram-mənfi orqanizmlərə xas olan bəzi hüceyrə divarı quruluşlarını ehtiva edir. Qram-pozitiv bakteriyaların hüceyrə divarında, tehoik turşusu adlanan gömülü polialkollar var, bəziləri lipidlərə bağlı olaraq lipotexoik turşu əmələ gətirir. Lipotexoevik turşular, sitoplazmik membranın içərisindəki lipidlərə kovalent şəkildə bağlandıqlarından, peptidoglikanın membrana bağlanmasından məsuldurlar. Tehoik turşusu, tehoik turşu monomerləri arasındakı fosfodiesterik bağlar səbəbiylə qram pozitiv bakteriyalara müsbət elektrik təsiri təmin edir.
Qram-pozitiv bakteriyalardan fərqli olaraq, qram-mənfi bakteriyalar çox nazik bir peptidoglikan təbəqəsi ehtiva edir. Peptidoglikan qatına əlavə olaraq, qram-mənfi bakteriyalar hüceyrə divarının xaricində yerləşən və xarici tərəflərində fosfolipidlər və lipopolisakkaridi yığan ikinci bir xarici membrana malikdir. Mənfi yüklənmiş lipopolisakkarid də hüceyrəni mənfi elektrik yükü ilə təmin edir. Kimyəvi quruluş Xarici membranın lipopolisakkaridi tez -tez fərdi bakteriya suşlarına xasdır və tez -tez bu suşların nümayəndələri ilə antigenlərin reaksiyasından məsuldur.
Hər iki fosfolipid təbəqəsi kimi, xarici membran da bütün yüklü molekullara kifayət qədər keçirməzdir. Bununla birlikdə, xarici membranda çoxlu ionların, şəkərlərin və amin turşularının passiv nəqlinə imkan verən zülal kanalları mövcuddur. Beləliklə, bu molekullar xarici və sitoplazmik membranlar arasındakı təbəqə olan periplazmatikdə mövcuddur. Periplazmik təbəqədə hidroliz və hüceyrədaxili siqnalların qəbulundan məsul olan bir peptidoglikan və bir çox zülal var. Oxuyur ki, perivlasma yüksək protein və peptidoglikan tərkibinə görə maye deyil, jelə bənzəyir. Periplazmatikdən gələn siqnallar və həyat verən maddələr sitoplazmik membranda nəqliyyat zülallarından istifadə edərək hüceyrənin sitoplazmasına daxil olur.
Bakterial siyoplazmik membran iki qat fosfolipiddən ibarətdir və buna görə də əksər molekullar üçün keçiricilik maneəsi rolunu oynayan və molekulların hüceyrələrə daşınmasını tənzimləyən nəqliyyat zülallarını əhatə edən sitoplazmik membranın bütün ümumi funksiyalarına malikdir. Bu funksiyalara əlavə olaraq, enerji dövrü reaksiyaları bakterial sitoplazmik membranlarda da baş verir. Eukaryotlardan fərqli olaraq, bakterial membranlarda (bəzi istisnalar istisna olmaqla, məsələn, mikoplazmalar və metanotroflar) ümumiyyətlə sterol yoxdur. Bununla birlikdə, bir çox bakteriya, ehtimal ki, eyni funksiyanı yerinə yetirən hopanoidlər adlanan struktur cəhətdən əlaqəli birləşmələr ehtiva edir. Ökaryotlardan fərqli olaraq, bakteriyaların membranlarında çoxlu yağ turşuları ola bilər. Tipik doymuş və doymamış yağ turşuları ilə birlikdə bakteriyalar əlavə metil, hidroksi və ya hətta siklik qrupları olan yağ turşularını ehtiva edə bilər. Bakteriya, optimal membran axıcılığını qorumaq üçün bu yağ turşularının nisbi nisbətlərini tənzimləyə bilər (məsələn, temperaturun dəyişməsi ilə).
Villi və fimbriya (pili, fimbriya)- şərq quruluşlu bakteriyaların səth quruluşları. Əvvəlcə bu terminlər ayrı -ayrılıqda təqdim edilmişdi, lakin indi bu tip strukturlar I, IV villi və genital villi kimi təsnif edilir, lakin bir çox digər növlər təsnif edilməmiş qalır.
Cinsi villi çox uzundur (5-20 mikron) və az miqdarda bakteriya hüceyrəsində mövcuddur. Bakterial birləşmədə DNT mübadiləsi üçün istifadə olunur.
I tipli villi və ya fimbriya qısadır (1-5 mikron), xarici membrandan bir çox istiqamətdə uzanır, boru şəkilli, Proteobakteriyaların ekstremitələrində mövcuddur. Bu villi ümumiyyətlə bir səthə yapışdırmaq üçün istifadə olunur.
IV tip villuslar və ya fimbriyalar orta uzunluqdadır (təxminən 5 mikron), bakteriyaların qütblərində yerləşir. IV tip villi səthlərə (məsələn, biofilmin əmələ gəlməsi zamanı) və ya digər hüceyrələrə (məsələn, patogenez zamanı heyvan hüceyrələrinə) yapışmağa kömək edir. Bəzi bakteriyalar (məsələn, Myxococcus) bir hərəkət mexanizmi olaraq IV tip villi istifadə edir.
Səthdə, peptidiglikan təbəqəsinin və ya xarici membranın xaricində, zülal S təbəqəsi tez-tez yerləşir. Bu təbəqənin funksiyası tam başa düşülməsə də, bu təbəqənin hüceyrə səthinə kimyəvi və fiziki qoruma təmin etdiyi və makromolekulyar bir maneə kimi xidmət edə biləcəyinə inanılır. S-təbəqələrinin digər funksiyalara sahib ola biləcəyinə də inanılır, məsələn, orqanizmdə patogenlik faktoru ola bilər. Campylobacter və tərkibində xarici fermentlər var Bacillus stearothermophilus.
Bir çox bakteriya hüceyrə xaricindəki polimerləri hüceyrə divarlarının xaricində ifraz edir. Bu polimerlər ümumiyyətlə polisakkaridlərdən, bəzən də zülallardan ibarətdir. Kapsüllər bir çox boyalarla boyanmayan nisbətən sızdırmaz quruluşlardır. Ümumiyyətlə, biofilm meydana gəlməsində bakteriyaların digər hüceyrələrə və ya cansız səthlərə yapışması üçün istifadə olunur. Hüceyrə polimerlərinin nizamsız selikli qatından yüksək quruluşlu membran kapsullarına qədər fərqli bir quruluşa malikdirlər. Bəzən bu quruluşlar hüceyrələri makrofaglar kimi ökaryotik hüceyrələr tərəfindən udulmamasından qoruyur. Ayrıca, mucus ifrazı yavaş hərəkət edən bakteriyalar üçün bir siqnal funksiyasına malikdir və ehtimal ki, birbaşa bakteriyaların hərəkəti üçün istifadə olunur.
Bir bakteriya hüceyrəsinin bəlkə də ən asan tanınan hüceyrədaxili quruluşları bayraqdır. Bakterial flagella, bir flagellar motoru istifadə edərək öz oxu ətrafında fəal şəkildə dönən və bir çox bakteriyanın maye mühitdə hərəkətindən məsul olan filamentli quruluşlardır. Flagellanın yeri bakteriyaların növündən asılıdır və bir neçə növdür. Hüceyrə bayrağı bir çox zülaldan ibarət kompleks quruluşlardır. Filamentin özü, borulu bir filament təşkil edən flagellin (FlaA) daxildir. Bazal motor, fırlanma mühərriki yaratmaq üçün hüceyrə divarını və hər iki membranı (əgər varsa) əhatə edən böyük bir protein kompleksidir. Bu motor, sitoplazmik membranın üzərindəki elektrik potensialı ilə idarə olunur.
Bundan əlavə, xüsusi sekresiya sistemləri, quruluşu bakteriyaların növündən asılı olan sitoplazmik membranda və hüceyrə membranında yerləşir.
Ökaryotlarla müqayisədə, bir bakteriya hüceyrəsinin hüceyrədaxili quruluşu bir qədər sadədir. Bakteriyalarda ökaryotlar kimi demək olar ki, heç bir membran orqanoidi yoxdur.Təbii ki, xromosom və ribosomlar bütün bakteriyalarda rast gəlinən yeganə asanlıqla görünən hüceyrədaxili quruluşlardır. Bəzi bakteriya qruplarında mürəkkəb xüsusi hüceyrədaxili strukturlar olsa da, bəziləri aşağıda müzakirə olunur.
Daxili membran içərisində olan bir bakteriya hüceyrəsinin bütün daxili hissəsinə sitoplazma deyilir. Bir sıra həll olunan RNT, zülallar, məhsullar və metabolik reaksiyaların substratlarını ehtiva edən sitoplazmanın homojen hissəsinə sitozol deyilir. Sitoplazmanın digər bir hissəsi xromosom, ribosomlar, bakterial sitoskelet və digərləri də daxil olmaqla müxtəlif struktur elementlərlə təmsil olunur. Son vaxtlara qədər, bakteriyaların sitoskeletonunun olmadığına inanılırdı, amma indi bakteriyalar hər növ eukaryotik filamentlərin ortologlarını və hətta homologlarını tapdılar: mikrotübüllər (FtsZ), aktin (MreB və ParM) və ara filamentlər (Crescentin). Sitoskelet bir çox funksiyaya malikdir, əksər hallarda hüceyrə formasından və hüceyrədaxili nəqldən məsuldur.
Ökaryotlardan fərqli olaraq, bakterial xromosom membranla məhdud nüvənin daxili hissəsində deyil, sitoplazmada yerləşir. Bu o deməkdir ki, tərcümə, transkripsiya və replikasiya prosesləri vasitəsilə hüceyrə məlumatlarının ötürülməsi eyni bölmə daxilində baş verir və onun komponentləri sitoplazmanın digər strukturları, xüsusən ribosomlarla qarşılıqlı təsir göstərə bilər. Bakterial xromosom, ökaryotlar kimi histonlardan istifadə edilərək açılır, əksinə, nukleoid adlanan kompakt bir çox bükülmüş quruluşda mövcuddur. Xətti xromosom nümunələri olsa da, bakterial xromosomların özləri dairəvi olur (məsələn, Borrelia burgdorferi). Xromosom DNT -si ilə yanaşı, əksər bakteriyalarda, eyni zamanda, ev sahibi bakteriya üçün faydalı, lakin vacib olmayan ayrı -ayrı zülalları kodlayan, plazmid adlanan kiçik, müstəqil DNT parçaları da vardır. Plazmidlər bakteriyalar tərəfindən asanlıqla əldə edilə və ya itirə bilər və üfüqi bir gen köçürmə forması olaraq bakteriyalar arasında köçürülə bilər.
Bir çox bakteriyada ribosomun çoxsaylı hüceyrədaxili quruluşları bütün canlı orqanizmlərdə protein sintezinin yeridir. Bakteriyaların ribozomları da eukaryotların və arxeylərin ribozomlarından bir qədər fərqlidir və 70S çökmə sabitinə malikdir (eukaryotlarda 80S -dən fərqli olaraq). Ribosomlar bakteriyalarda ən çox yayılmış hüceyrədaxili zülal kompleksi olsa da, əksər hallarda məqsədləri bilinməsə də, elektron mikroskopiyasından istifadə edərək bəzən digər böyük komplekslər müşahidə olunur.
Bir bakteriya hüceyrəsi ilə eukaryotik hüceyrə arasındakı əsas fərqlərdən biri, nüvə membranının olmaması və çox vaxt sitoplazmanın içərisində heç bir membranın olmamasıdır. Enerji dövrü reaksiyaları kimi bir çox vacib biokimyəvi reaksiyalar, membranlar arasında ion qradiyentləri vasitəsi ilə meydana gəlir və batareya kimi potensial fərq yaradır. Bakteriyalarda daxili membranların olmaması, elektron nəqli zəncirinin reaksiyalarında elektron ötürülməsi kimi bu reaksiyaların sitoplazmik membran boyunca, sitoplazma ilə periplazmik arasında meydana gəlməsi deməkdir. Bununla birlikdə, bəzi fotosintetik bakteriyalarda inkişaf etmiş bir sitoplazmik mənşəli fotosintetik membranlar şəbəkəsi mövcuddur. Bənövşəyi bakteriyalarda (məsələn, Rodobakter) sitoplazmik membranla bir əlaqəni saxladılar, elektron mikroskop altında olan hissələrdə asanlıqla aşkar edilir, ancaq siyanobakteriyalarda bu əlaqəni ya inkişaf etdirmək çətindir, ya da itirilir.
Bəzi bakteriyalar, glikogen, polifosfat, kükürd və ya polihidroksialkanatlar kimi qida maddələrini saxlamaq üçün hüceyrədaxili qranullar əmələ gətirərək bakteriyaların bu qidaları sonradan istifadə üçün saxlamasına imkan verir.
Qaz vezikülleri, bəzi plankton bakteriyalarında olan, bu bakteriyaların hüceyrələrinə üzmə qabiliyyətini təmin edən və ümumi sıxlığını azaldan iş mili şəkilli quruluşlardır. Su keçirməyən, lakin əksər qazlara nüfuz edən bir protein qabığından ibarətdir. Qaz vesiküllərində olan qaz miqdarını tənzimləyərək, bakteriyalar ümumi sıxlığını artıra və ya azalda bilər və beləliklə də su sütunu içərisində yuxarı və ya aşağı hərəkət edərək böyümək üçün optimal bir mühitdə qala bilərlər.
Karboksisomlar, Siyanobakteriyalar, azotlu bakteriyalar və Nitrobakteriyalar kimi bir çox avtotrof bakteriyalarda olan hüceyrədaxili quruluşlardır. Bunlar morfologiyada viral hissəciklərin başlarına bənzəyən və bu orqanizmlərdə karbon dioksidi (xüsusən ribuloza-bifosfat-karboksilaz / oksigenaz, RuBisCO və karbonik anhidraz) sabitləşdirmək üçün fermentləri ehtiva edən zülal quruluşlardır. Bikarbonatın karbon turşusu karbon anhidraza sürətli çevrilməsi ilə birlikdə fermentlərin yüksək yerli konsentrasiyasının sitoplazmada mümkün olduğundan daha sürətli və daha təsirli bir şəkildə karbon qazının sabitləşməsinə imkan verdiyinə inanılır.
Məlumdur ki, bu cür strukturlarda Enterobacteriaceae ailənin bəzi üzvlərində gliserolun 1,3-propandiol fermentasiyasında əsas ferment olan B12 tərkibli qliserol dehidrataz fermenti var (məsələn Salmonella).
Daha çox ökaryotik orqanoidləri xatırladan, lakin sitoplazmik membranla da əlaqəli olan bakteriyaların tanınmış membran orqanoidləri sinfi, maqnitotaktik bakteriyalarda olan maqnitosomlardır.
Bakteriyaların iştirakı ilə fermentləşdirilmiş süd məhsulları (kefir pendirləri) otsotik turşusu əldə edilir. Antibiotiklər və vitaminlər hazırlamaq üçün müəyyən bakteriya qruplarından istifadə olunur. Kələm və dərini aşılamaq üçün istifadə olunur. Kənd təsərrüfatında bakteriyalar yaşıl heyvan yemlərinin istehsalı və saxlanması üçün istifadə olunur.
Bakteriyalar yeməyi korlaya bilər. Məhsullara yerləşərək həm insanlar, həm də heyvanlar üçün zəhərli maddələr çıxarırlar.Zərdəmi vaxtında TƏMİN etməzsinizsə və dərmanlar zəhərlənərsə, insan ölə bilər! Buna görə istifadə etməzdən əvvəl tərəvəz və meyvələri yuyduğunuzdan əmin olun!
Firmicutes kimi bəzi bakteriyalar həddindən artıq ekoloji və kimyəvi şərtlərə (məsələn, qram-pozitiv) tab gətirməyə imkan verən endosporlar əmələ gətirə bilir. Bacillus, Anaerobakter, Heliobakteriyalar və Clostridium). Demək olar ki, bütün hallarda bir endospora əmələ gəlir, buna baxmayaraq bu çoxalma prosesi deyil Anaerobakter bir hüceyrədə yeddi endospora qədər meydana gələ bilər. Endosporlar, bir mantar təbəqəsi ilə əhatə olunmuş və keçilməz və sərt bir membranla qorunan DNT və ribosomlardan ibarət sitoplazmadan ibarət mərkəzi bir nüvəyə malikdir. Endosporlar heç bir maddələr mübadiləsi göstərmir və yüksək ultrabənövşəyi radiasiya, qamma şüaları, yuyucu vasitələr, dezinfeksiyaedici maddələr, istilik, təzyiq və qurutma kimi həddindən artıq fiziki və kimyəvi təzyiqlərə tab gətirə bilir. Belə bir hərəkətsiz vəziyyətdə, bu orqanizmlər, bəzi hallarda, milyonlarla il üçün canlı olaraq qala bilər və hətta kosmosda belə yaşaya bilərlər. Endosporlar xəstəliyə səbəb ola bilər, məsələn, şarbon xəstəliyinə endosporların inhalyasiyası səbəb ola bilər Bacillus anthracis.
Cinsdəki metan oksidləşdirici bakteriyalar Metilosinus quruya davamlı sporlar da əmələ gətirir ekzosporlar,çünki hüceyrənin sonunda qönçələnməklə əmələ gəlirlər. Ekzosporlarda endosporların xarakterik bir komponenti olan diaminopikolin turşusu yoxdur. Kistlər, cinsin üzvləri tərəfindən əmələ gələn digər hərəkətsiz, qalın divarlı quruluşlardır Azotobakter, Bdellovibrio (bdelocistlər), və Myxococcus (mixosporlar). Qurutma və digər təhlükələrə davamlıdırlar, lakin endoporlardan daha az dərəcədə. Kistlər nümayəndələr tərəfindən meydana gəldikdə Azotobakter, hüceyrə bölünməsi qalın çox qatlı divar və hüceyrəni əhatə edən bir qabığın meydana gəlməsi ilə başa çatır. Filamentli aktinobakteriyalar iki kateqoriyalı reproduktiv sporlar əmələ gətirir: Kondisioner, filament miselyumundan əmələ gələn spor zəncirləri və sporangiespores, ixtisaslaşdırılmış torbalarda əmələ gəlir, sporangiya.
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.
Kapsül 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. Membranlarda 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 bir işıq qatından (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 şərtlərə 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. Bu invaginasiyalar sitoplazmada 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 fotosintez 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) lokalizasiya olunur.
Bakteriyaların daha yüksək orqanizmlər (eukaryotlar) kimi bir nüvəsi yoxdur, ancaq analoqu var - "nüvə ekvivalenti" - nüvə maddəsinin təkamül baxımından daha primitiv bir təşkilati 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. Prokaryotlarda olan nukleoid hüceyrənin qalan hissəsindən bir membranla ayrılmır - nüvə zərfi yoxdur.
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. Nukleoiddən əlavə, bir çox bakteriyanın hüceyrələrində xromosomdankənar genetik elementlər - avtonom replikasiya qabiliyyətinə malik kiçik dairəvi DNT molekulları ilə təmsil olunan plazmidlər aşkar edilmişdir.
Plazmidlər müstəqil, sarılmış, iki 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 ribozom sitoplazmada sərbəst şəkildə yerləşir, bəziləri membranlarla əlaqələndirilə 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 olmadıqlarını 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. Və 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, sporlar 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 quruluşunun 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 digərlərindən daha çox Stafilokok bakteriyası üçün daha çox arzu 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 ediblər ki, sızanaq yaradan müəyyən bakteriya növləri sızanaqların qarşısını almağa kömək edə bilər. 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, Propionibacterium acnes bakteriyalarının yalnız sızanaq yaradan 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 beyindəki 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, dişlilərin dişlərində bakteriyalar üzür və müəyyən bir istiqamətə dönməsinə səbəb olur.
Vitesin işə salınması üçün bir arada çalışan 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.
