Как бактерии различаются по форме клетки – Формы бактерий. Морфология, ультраструктура, химический состав бактериальной клетки. Основные отличия прокариот от эукариот. Субклеточные формы бактерий; протопласты, сферопласты, L-формы бактерий.

Содержание

По форме бактерии бывают …

Сферические формы (кокки) — шаровидные бактерии размером 0,5 — 1,0 мкм; по взаимнму расположению клеток различают микрококии, диплококки, стрептококки, тетракокки, сарцины и стафилококки.
Микрококки (лат. малый) — отдельно расположенные клетки или в виде «пакетов».
Диплококки (лат. двойной) — располагаются парами, так как клетки после деленияне расходятся.
Стрептококки (от греч. streptos — цепочка) — клетки округлой или продолговатой формы, составляющие цепочку вследствие деления клеток в одной плоскости и сохранения связи между ними в месте деления.
Сарцины (от лат. sarcina — связка, тюк) — располагаются в виде пакетов из 8-и и более кокков, так как они образуются при делении клетки в трех взаимно перпендикулярных плоскостях.
Стафилококки (от. греч. staphyle — виноградная гроздь) — кокки расположенные в виде грозди винограда в результате деления в различных плоскостях.

Палочковидные бактерии различаются пао размерам, форме концов клетки и взаимному расположению клеток. Длина клеток варьирует от 1,0 до 8,0, толщина от 0,5 до 2,0 мкм. Палочки могут быть правильной (кишечная палочка) и неправильной (коринебактерии) формы, в том числе ветвящиеся, например актиномицеты. Слегка изогнутые палочки называют вибрионами (холерный вибрион). Большинство палочковидных бактерий располагаются беспорядочно, так как после деления клетки расходятся.

Риккетсии — мелкие грамотрицательные палочковидные бактерии (0,3 — 2,0 мкм), облигатные внутриклеточные паразиты. Размножаются делением в цитоплазме, а некоторые — ядре инфицированных клеток. Обитают в организме членистоногих (вшей, блох, клещей), которые являются их хозяевами или переносчиками. Форма и размер риккетсий могут изменяться (клетки неправильной формы, нитевидные) в зависимости от условий роста. Структура риккетсии не отличается от таковой грамотрицательной бактерии.

Хламидии — относятся к облигатным внутриклеточным кокковым грамотрицательным (иногда грамвариабельным) бактериям. Вне клеток хламидии имеют сферическую форму (0,3 мкм), метаболически неактивны и называются элементарными тельцами. В клеточной стенке элементарных телец имеется главный белок наружной мембраны и белок, содержащий большое количество цистеина. Хламидии размножаются только в живых клетках, их рассматривают как энергетических паразитов.
Элементарные тельца попадают к эпителиальную клетку путем эндоцитоза с формированием внутриклеточной вакуоли. Внутри клетки они увеличиваются и превращаются в делящиеся ретикулярные тельца, образуя скопления в вакуолях (включения). Из ретикулярных телец образуются элементарные тельца, которые выходят из клеток путем экзоцитоза или лизиса клетки.

Микоплазмы — мелкие бактерии (0,15 — 1,0 мкм), окруженные цитоплазматической мембраной и не имеющие клеточной стенки. Из-за отсутствия клеточной стенки микоплазмы осмотически чувствительны. Имеют разнообразную форму: кокковидную, нитевидную, колбовидную. Эти формы видны при фазово-контрастной микроскопии чистых культур микоплазм. Патогенные микоплазмы вызывают хронические инфекции — микоплазмозы.

Актиномицеты — ветвящиеся, нитевидные или палочковидные грамположительные бактерии. Свое название (от греч. actis — луч, mykes — гриб) они получили всвязи с образованием в пораженных тканях друз — гранул из плотно переплетенных нитей в виде лучей, отходящих от центра и заканчивающихся колбовидными утолщениями. Актиномицеты могут делиться путем фрагментации мицелия на клетки, похожие на палочковидные и кокковидные бактерии. На воздушных гифах актиномицетов могут образовываться споры, служащие для размножения. Споры актиномицетов обычно нетермостойки.
Общую филогенетическую ветвь с актиномицетами образуют так называемые нокарднеподобные (нокардиоформные) актиномицеты — собирательная группа палочковидных, неправильной формы бактерий.

otvet.mail.ru

Морфологические формы бактерий

Определение 1

Под морфологией бактерий в первую очередь понимают форму клетки. Еще А. ван Ливенгук сделал первые зарисовки и назвал основные формы бактерий, данные описания используются по сей день.

Основные формы бактериальных клеток:

  • Кокковидные (диплококки, стрептококки, стафиллококки)
  • Палочковидные (бациллы)
  • Извитые (вибрионы, спириллы и спирохеты)
  • Ветвящиеся

Бактерии со сферической формой клетки

Кокки — шаровидные размером 0,5-1 мкм, в зависимости от взаимного расположения с другими клетками делятся на микрококки – располагающиеся поодиночке, диплококки — парные, стрептококки – образующие цепочки, тетракокки — четверки, сарцины — пакеты и стафилококки – располагаются гроздями винограда.

Палочковидные бактерии

Палочки различаются по размеру, форме концов клетки расположению близлежащих клеток друг относительно друга. Длина палочек варьирует от 1до 10 мкм, толщина составляет от 0,5 до 2 мкм. Палочки бывают правильными (эшерехии) и неправильные булавовидные (коринебактерии). Самые мелкие среди палочковидных бактерий — риккетсии.

Замечание 1

Концы палочек могут быть разнообразными, например обрезанными, как у сибиреязвенной бациллы, закругленными, как у кишечной палочки, заостренными, как у фузобактерий.

Если палочки изогнуты, их называют вибрионами (возбудители холеры). Чаще всего палочковидные бактерии располагается хаотично, однако коринебактерии и сибиреязвенные бацилллы могут сохранять связи через контакты между клеточными стенками и располагаться под углом друг к другу или цепочкой.

Извитые формы бактерий

Извитые формы бактерий делятся на два типа:

  • Спириллы
  • Спирохеты.

Спириллы и спирохет отличаются друг от друга по количеству завитков. Спириллы имеют большие завитки, но в меньшем количестве, чем спирохеты. К спириллам относятся возбудители болезни укуса крыс — содоку, кампилобактерии и хеликобактерии.

Спирохеты — тонкие длинные извитые бактерии с большим количеством мелких завитков и специфическими движениями. К спирохетам относятся бледные трепонемы – возбудители сифилиса.

Ветвящиеся формы бактерий

Ветвящиеся бактерии – длинные палочки, имеющие разветвление, встречающиеся у бифидобактерий. Кроме того к ветвящимся формам относятся актиномицеты.

Строение клеточной стенки

Другой важный морфологический критерий – наличие и строение клеточной стенки.
Если организмы имеют клеточную стенку, они могут быть грамотрицательными или грамположительными.

Грамотрицательная клеточная стенка

Первая характеризуется наличием небольшого количества пептидогликана муреина — 5-10 % массы и образует два тонких слоя. Кнаружи от пептидогликана расположен слой липопротеина, соединенный с муреином. За ним следует наружная мембрана клеточной стенки. Наружная мембрана при этом состоит из трех основных компонентов и является ассиметричной:

  • Ближе к пептидогликану располагается липид А — консервативная структур, одинаковая у грамотрицательных бактерий.Он состоит из фосфорилированных гликозоаминовых единиц, с прикрепленными к ним цепочками жирных кислот.
  • Средний слой – ядро — относительно консервативная олигосахаридная структура.
  • Наружний слой – высоко вариабельный липополисахарид, который образует так называемый О-антиген.

Грамположительная клеточная стенка

Грамположительные клеточные стенки содержат малое количество полисахаридов, липидов и белков, но большое количество пептидогликана муреина, который образует толстую многослойную структуру и составляет от 40 до 90 % массы клеточной стенки.

Замечание 2

Кроме того важные морфологические аспекты – наличие слизистой капсулы и способность к образованию L-форм и спор.

spravochnick.ru

Структура бактерий. Основные отличия прокариотной клетки от эукариотной.




Поиск Лекций




По форме клеток собственно бактерии подразделяются на шаровидные, палочковидные и извитые. Шаровидные бактерии-кокки, имеют сферическую форму. Одни располагаются беспорядочно (микрококки), другие парами (диплококки), третьи – цепочками (стрептококки), четвертые в виде пакетов, состоящих из четырех (тетракокки) или восьми (сарцины) кокков. Кокки располагающиеся скоплениями напоминающими виноградную гроздь называют стафилококками. Палочковидные бактерии, имеющие цилиндрическую форму, различаются по форме клеток, размером. Извитые формы бактерии представлены изогнутыми палочками изгибы, которых имеют один или несколько оборотов спирали.

Клетка – универсальная структурная единица живой материи. Организация бактериальной клетки такова, что она позволяет ей координировать все процессы жизнедеятельности, за определенный срок удваивать свою биомассу и размножаться путем бинарного деления. В составе бактериальной (прокариотической) клетки можно выделить различные структуры: клеточная стенка(по химической структуре которых, различают грамположительные и грамотрицательные бактерии), периплазматическое пространство, цитоплазматическая мембрана, цитоплазма, нуклеоид (генетический материал), мезосома (у эукариотов митохондрии), включения, рибосомы, у некоторых бактерии – капсула, микрокапсула, жгутик, плазмида, донорная ворсинка, фимбрии (реснички), спора.

Клеточная стенка – прочная, упругая, структура, придающая бактерии определенную форму и вместе с подлежащей цитоплазматической мембраной, сдерживающая высокое осмотическое давление в клетке. Они участвуют в процессе деления и транспорте метаболитов. Клеточная стенка грамположительных бактерии имеет однородную структуру, пластичный слой, слой тонкий и ковалентно связан с ригидным слоем. Она значительно толще, чем у грамотрицательных – ее толщина 20-60 нм. Основную массу стенки составляет пептидогликан. Он представлен не 1-2 слоями, как у грамотрицательных бактерий, а 5-6. С пептидогликаном ковалентно связаны тейхоевые кислоты (от греч. teichos-стенка). Особенностью пептидогликанов грамположительных бактерии является то, что в них часто нет диаминопимелиновой кислоты. В клеточной стенке грамположительных бактерии содержится небольшое количество липидов, полисахаридов и белков. Клеточная стенка грамотрицательных бактерий значительно тоньше, толщина составляет 14-18 нм. Основная особенность в том, что ригидный слой тонкий, представлен 1-2 слоями пептидогликана, в котором почти всегда имеется диаминопимелиновая кислота. В составе клеточной стенки содержится много липопротеинов, фосфолипидов, липополисахарид, больше белка, и, как правило, отсутствует тейхоевые кислоты. Пластичный слой клеточной стенки представляет сложную мозаику, образованную из липопротеинов, липополисахаридов и наружной мембраны. Нарушение синтеза, клеточной стенки лежит в основе L-трансформации бактерий. Она может быть обратимой и необратимой. Факторами, индуцирующими ее, являются различные антибиотики, угнетающие биосинтез клеточной стенки (пенициллин, циклосерин), ферменты (лизоцим, амидаза), антимикробные антитела, высокие концентрации некоторых аминокислот, особенно глицина и фенилаланина. L-трансформация является частной причиной перехода острых форм заболеваний в хронические и их обострений, и является одной из форм приспособления к неблагоприятным условиям существования. Протопласты – полное лишение клеточной, а частичное лишение – сферопласты.



Характеристика структурных элементов бактериальной клетки: цитоплазматической мембраны, капсулы, жгутиков, донорных ворсинок, фимбрий, или ресничек, спор – их химическая структура, биологическое значение для бактериальной клетки.

Цитоплазматическая мембрана (ЦМ) является исключительно полифункциональной структурой: воспринимает всю химическую информацию, поступающую в клетку из внешней среды, является основным осмотическим барьером: участвует в регуляции роста и клеточного деления бактерии, в процессах транспорта питательных веществ в клетку, участвует в синтезе компонентов клеточной стенки и др. На долю ЦМ приходится 10% сухого веса бактерий. Она содержит 25-40% фосфолипидов, образующих два слоя, 20-75% белков и до 6% углеводов. Цитоплазма бактерий представляет собой сложную коллоидную систему в ней нет эндоплазматического ретикулума и других цитоплазматических органелл, свойственных эукариотам, она не подвижна. В ней находятся нуклеоид, плазмиды, рибосомы, мезосомы, включения, гранулы гликогена, волютина. У разных биологических групп бактерий могут быть и другие внутрицитоплазматические включения метаболического происхождения. Между ЦМ и внутренним слоем пептидогликана находятся периплазматическое пространство, которое играет существенную роль во взаимодействии ЦМ и клеточной стенки, в нем содержится различные ферменты: по преимуществу фосфатазы, связывающие белки, олигосахариды и др. вещества.




У бактерий различают микрокапсулу, капсулу и слизистый слой. Они относятся к факторам патогенности (болезнетворности) бактериальной клетки, так как они сохраняют (защищают) его от защитных факторов организма человека и животных. Микрокапсула выявляется при электронной микроскопии в виде коротких мукополисахаридных фибрилл. Капсула представляет собой слизистый слой и служит внешним покровом бактерий, толщина ее более 0,2 мкм, она четко обнаруживается под микроскопом после окрашивания по способу Бурри-Гинса. В образовании капсулы принимает участие ЦМ.

Совместно с клеточной стенкой и ЦМ они образуют мощную оболочку бактерии, предохраняют от высыхания, несут для них запасные питательные вещества.

У бактерии органом движения являются жгутики, которые представляют собой тонкие длинные нитевидные белковые образования диаметром 12-30 нм и длиной от 6-9 до 80 мкм. Белок, из которого построены жгутики, получили название флагеллина.

По характеру расположение жгутиков и их количеству подвижные бактерии делят на 4 группы:

Монотрихи – один полярно расположенный жгутик.

Лофотрихи – пучок жгутиков на одном конце

Амфитрихи – пучки жгутиков на обоих концах клетки

Перитрихи – множество жгутиков, расположенных вокруг клетки.

Жгутик состоит из трех компонентов – спиральной жгутиковой нити, крючка и базального тельца. У бактерий, являющихся носителями конъюгативных плазмид, имеются длинные нитевидные структуры белковой природы, получившие название донорных ворсинок, или донорных пилей.

Фимбрии – короткие нити, в большом количестве окружающие бактериальную клетку, они прикреплены к клеточной стенке, но значительно короче и тоньше. С их помощью бактерии прикрепляются к чувствительным клеткам.

 

Некоторые роды бактерий при неблагоприятных для их существования условиях образуют защитные формы – споры. Споры представляют собой своеобразные покоящиеся клетки: у них низкая метаболическая активность, но они обладают высокой устойчивостью к высушиванию, действию повышенной температуры и различных химических веществ. Диаметр споры может не превышать диаметра вегетативной клетки или превышает его. Споры в клетке могут располагаться центрально, 7

субтерминально, терминально. В процессе спорообразования бактериальная клетка подвергается сложной перестройке. Сформировавшаяся эндоспора состоит из протопласта с нуклеоидом, стенки споры, кортекса, оболочки и экзоспория. У многих видов грамотрицательных бактерий, не образующих спор, существует особое приспособительное состояние, физиологически эквивалентное цистам, при котором такие бактерии не размножаются и сохраняют жизнеспособность и получили название некультивируемых форм бактерий (НФБ). НФБ обладают высокой устойчивостью во внешней среде.












poisk-ru.ru

4.3. Строение клеточной стенки бактерий

Клеточная
стенка – одна из самых важных структур
бактериальной клетки. Лишены её только
микоплазмы и дефектные формы бактерий.
У эубактерий существует два типа строения
клеточной стенки (Рис. 4-6), в зависимости
от чего они относятся к отделу Firmicutes
(грамположительная клеточная стенка,
эти бактерии по Граму окрашиваются в
синий цвет) либо Gracilicutes
(грамотрицательная клеточная стенка,
эти бактерии по Граму окрашиваются в
красный цвет).

Рис.
4-6. Два типа строения клеточной стенки

А.
Грамположительная
клеточная стенка, по сравнению с
грамотрицательной, более толстая, но
более простая по строению.

1. Её
основу составляет многослойны
пласт пептидогликана
,
тесно прилегающий к цитоплазматической
мембране.

2.
Пептидогликановый слой пронизывают
тейхоевые кислоты – полимерные структуры,
занимающие пограничное положение между
гликоконъюгатами и фосфолипидами (Рис.
4-7).

Рис.
4-7. Тейхоевые кислоты


– рибит-тейхоевая кислота, Б –
глицерин-тейхоевая кислота)

Б.
Грамотрицательная
клеточная стенка тоньше, чем
грамотрицательная, но более сложная по
своему строению.

1.
Пептидогликан
представлен в ней тонким
слоем
.

2. При
этом пептидогликановый слой не тесно
прилегает к цитоплазматической мембране,
а отделён от неё периплазматическим
пространством
.

3.
Грамотрицательная клеточная стенка,
кроме того, содержит так называемую
наружную
мембрану
.
Эта структура имеет иное строение,
нежели цитоплазматическая мембрана и
состоит в основном из липополисахарида.

4.4. Дефектные формы бактерий

Бактерии
могут в силу определённых причин терять
клеточную стенку. Например, в результате
действия -лактамных
антибиотиков (пенициллинов, цефалоспоринов)
или лизоцима. Такие формы бактерий
называются дефектными.

А.
Дефектные формы бактерий, полностью
лишённые клеточной стенки, называются
протопластами.
Протопласты чаще всего образуются при
потере клеточной стенки грамположительными
бактериями.

Б.
Дефектные формы бактерий, частично
лишённые клеточной стенки, называются
сферопластами.
Сферопласты чаще всего образуются при
потере клеточной стенки грамотрицательными
бактериями.

В.
Дефектные формы бактерий сохраняют
метаболическую активность, но – как
правило – теряют способность к делению.
Но всякое правило имеет исключения: те
дефектные формы (вне зависимости от
того протопласты это или сферопласты),
которые сохранили способность к делению,
называются L-формами
бактерий. Своё название они получили в
честь Института имени Листера, где были
открыты.

6. Методы изучения морфологии микроорганизмов

6.3. Окраска по Граму

Окраска
по Граму – основной метод окраски в
бактериологии. С окраски по Граму
начинается описание морфологических
свойств. Такое значение этого метода
обуславливается тем, что окраска
бактериальной клетки по Граму зависит
от типа строения её клеточной стенки
и, соответственно, принадлежности к
отделу Firmicutes
или Gracilicutes
– первого этапа идентификации любого
вида в бактериологии. Окраска по Граму
осуществляется в четыре этапа (Рис. 6-5
– 6-8).

А. На
первом этапе фиксированный мазок
окрашивается генциановым
фиолетовым
.

1.
Окрашивание продолжается 1 – 2 минуты.

2. И
грамположительные и грамотрицательные
бактерии окрашиваются этой краской в
синий
цвет.

Б. На
втором этапе мазок обрабатывается
раствором
Люголя
,
который формирует с генцианвиолетом
красящий комплекс, локализующийся на
цитоплазматической мембране.

1.
Обработка раствором Люголя продолжается
1 – 2 минуты.

2. И
грамположительные и грамотрицательные
бактерии на этом этапе остаются синими.

В. На
третьем этапе мазок обесцвечивается
спиртом.

1.
Обесцвечивание спиртом продолжается
примерно 20 секунд с последующим обильным
промыванием водой.

2.
Грамположительные бактерии за это время
не успевают обесцветиться и остаются
синими,
а грамотрицательные, вследствие более
тонкого слоя пептидогликана, препятствующего
вымыванию спиртом красящего комплекса,
обесцветиться успеют и, следовательно,
станут бесцветными.

Г. На
четвертом этапе мазок окрашивается
водным фуксином или другой красной
краской – сафранином.

1. Докраска
красной краской продолжается 1 – 2
минуты. Причем, этот этап лучше продлить
подольше, так как после обесцвечивания
бактериальная клеточная стенка
воспринимает краску хуже, чем обычно.

2.
Грамположительные бактерии остаются
синими,
так как они уже окрашены более темной
краской а грамотрицательные, которые
на предыдущем этапе обесцветились, на
этом этапе окрашиваются в красный
цвет
(Рис.
6-9).

Рис.
6-5. Окраска по Грамму – первый этап:
окраска генциановым фиолетовым

Рис.
6-6. Окраска по Граму – второй этап:
обработка раствором Люголя

Рис.
6-7. Окраска по Грамму – третий этап:
обесцвечивание спиртом

Рис.
6-8. Окраска по Грамму – четвертый этап:
окраска водным фуксином или сафранином

Рис.
6-9. Грамположительные и грамотрицательные
бактерии в мазке, окрашенном по Граму

Д.
Грамположительные
бактерии составляют меньшую часть тех
бактерий, которые изучает медицинская
микробиология. Ниже приводятся основные
(этот перечень будет позже добавлен
неспорообразующими анаэробами).

1.
Грамположительными являются большинство
кокков
(кроме нейссерий): стафилококки,
стрептококки и пневмококки, энтерококки.

2. Среди
палочек
грамположительными являются листерии,
бактерии актиномицетного ряда
(актиномицеты, микобактерии, коринебактерии),
спорообразующие палочки (бациллы и
клостридии).

Е.
Большинство бактерий, имеющих медицинское
значение, грамотрицательные.
Лишь по отношению к микоплазмам не
корректно говорить об их грамотрицательности
(хотя по Граму они окрашивались бы в
розовый цвет – если бы их так окрашивали,
так как на практике этот метод в изучении
микоплазм не применяется). Дело в том,
что грамоложительные и грамотрицательные
бактерии отличаются друг от друга типом
клеточной стенки (прежде всего –
количеством содержащегося в ней
пептидогликана), а у микоплазм клеточной
стенки с содержанием пептидогликана
нет.

1. Из
кокков
грамотрицательные – нейссерии.

2.
Грамотрицательными являются большинство
палочек.
Собственно все, за исключением
перечисленных выше грамположительных).

3.
Клеточную стенку грамотрицательного
типа имеют также спирохеты.

studfiles.net

Стройное тело – залог успеха! Доказано основными формами прогрессивных бактерий

Бактерии существуют миллиарды лет, они живут вокруг нас, на нашей коже и даже внутри нас. Их размер столь ничтожен, что не заметен глазу, но жизнедеятельность так значима, что можно заявить, не соврав: «Бактерии правят миром!». Круговорот веществ в природе – брожение, гниение, минерализация органических веществ – все это заслуга бактерий. Помощь в переваривании пищи, распространение болезней – за это тоже отвечают они. На протяжении тысячелетий внутренний состав клеток эволюционировал, но свои основные первоначальные формы бактерии сохранили без изменений.

Классификация одноклеточных по внешнему виду

Выделяют следующие формы бактерий: шаровидные, палочковидные, извитые, нитчатые.

Шаровидные бактерии

Шаровидные бактерии объединены общим названием «кокки» (в переводе с греч. «зерно»). Они могут быть круглой формы, продолговатые (овальные) или немного сплющенные. Их средний размер – от 0,5 до 1 мкм в диаметре. Они неподвижны и не образуют спор. Среда их обитания – почва, воздух, продукты. Болезнетворные кокки вызывают воспаление и нагноение.

Оказавшись в благоприятной питательной среде, бактериальная клетка начинает процесс размножения, образуя колонии белого, серого, желтого или красного цвета. Этот процесс у шаровидной особи представляет собой деление надвое, причем в любой ее плоскости. В результате такого деления каждая бактерия либо остается независимой, либо объединяется с другими.

Виды кокков

  • Микрококки размножаются в пределах одной плоскости и в дальнейшем располагаются по одиночке, хаотично. Не патогенны.
  • Диплококки располагаются преимущественно парами, не выходя за пределы одной плоскости (возбудители гонореи).
  • Стрептококки в процессе размножения связываются между собой в одной плоскости, образуя строение, подобное бусам (вызывают сепсис, ангину, пародонтит, менингит, участвуют в приготовлении сметаны и масла).
  • Тетракокки делятся в двух противоположных направлениях (перпендикулярно). В результате с каждой стороны образуется квадрат из 4 клеток. Не патогенны.
  • Сарцины делятся в трех направлениях перпендикулярно друг другу, собираются по 8 клеток, образуя куб. Не патогенны.
  • Стафилококки размножаются в спонтанных направлениях, в результате образуются скопления бактерий, по структуре напоминающие кисть винограда (у человека стафилококк поражает многие органы: кожу, легкие, кости, сердце).

Палочковидные бактерии

Палочковидные бактерии отличаются цилиндрической или овоидной (яйцевидной) формой. Причем под воздействием неблагоприятных факторов структура клетки может меняться, приближаясь к шарообразной, и приобретать первоначальные формы по мере нормализации среды обитания.

По размеру палочковидные микроорганизмы могут быть короткими или очень короткими, тонкими или очень тонкими, по структуре – прямыми или ветвящимися. Длина таких палочек варьируется от 1 до 6 мкм, а толщина – от 0,5 до 2 мкм. Концы их клеток имеют разную форму: острую (возбудитель чумы), закругленную (кишечная палочка), утолщенную (дифтерия) или обрубленную (сибирская язва). Число палочковидных микроорганизмов значительно превышает количество кокков, в большинстве своем они болезнетворны.

Отличительной чертой отдельных представителей палочковидных является их способность к спорообразованию. Эта функция защищает микроорганизмы от опасных температур, ядовитых веществ и радиации – своеобразная реакция на неблагоприятную среду. Споры могут оставаться жизнеспособными на протяжении 30 – 40 лет.

Разделение палочковидных по наличию спор:

  • Бактерии – это не только объединенное название безъядерных одноклеточных, но и в узком смысле группа палочковидных особей, которые не образуют спор (возбудители туберкулеза, кишечная палочка, сальмонеллы).
  • Бациллы и клостридии способны к спорообразованию. Клостридия отличается тем, что диаметр ее споры превышает ширину самой клетки, в результате чего бактерия приобретает форму веретена.

Важное свойство бациллы – ее способность образовывать кислоту из углеводов, а также благополучно существовать в этой кислотной среде.

Кроме спорообразования, палочковидные формы обладают еще одним весомым плюсом по сравнению с кокками – подвижностью. Бактерия этого вида перемещается за счет жгутиков, расположенных на ее теле, а также благодаря своему строению, ведь значительное преимущество длины перед ее шириной создает благоприятные условия для движения (по законам гидродинамики). Скорость передвижения палочковидных варьируется от 20 до 200 мкм/с, за какую-то секунду клетка способна преодолеть расстояние, в 30 – 50 раз превышающее ее размеры. Подвижность бактерии направлена на поиск питательных веществ и уход от опасностей. Ее движение в одном направлении продолжается до тех пор, пока она улавливает сигнал о наличии впереди чего-то полезного. Как только сигнал снижается, бактерия меняет свое направление, пытаясь найти желаемый источник.

Морфология палочковидных представителей семейства бактерий в области размножения не сильно отличается от кокков – они точно так же делятся надвое, но только в этом случае их деление происходит исключительно поперек клетки. Новорожденные бактерии могут остаться в одиночестве либо присоединиться к своим собратьям.

Виды палочковидных по расположению после деления:

  • Одиночные.
  • Диплобактерии (располагаются попарно).
  • Стрептобактерии, соединяясь, образуют цепи длиной в несколько миллиметров.

Извитые бактерии

Извитые бактерии имеют более или менее выраженную форму спирали. Размер этих бактерий варьируется от 0,1 до 500 мкм. Размножение происходит путем деления клетки.

Виды извитых одноклеточных

  • Вибрионы имеют незначительный изгиб (не более четверти оборота спирали) и самые малые размеры в этой группе микроорганизмов – до 3 мкм (возбудитель холеры).
  • Спириллы насчитывают от 1 до 6 оборотов спирали. Эти бактерии покрыты эластичной оболочкой, что обеспечивает их подвижность в процессе сжатия и распрямления по спирали (возбудитель содоку – инфекция укуса крыс).
  • Спирохеты по своему строению отличаются значительным превышением длины тела относительно его ширины, имеют много оборотов спирали (винтообразные). Размер этих клеток достигает 500 мкм. Они обладают подвижностью благодаря наличию жгутиков (бактерия кариеса).

Нитчатые бактерии

Нитчатые бактерии представляют собой многоклеточный организм, образованный из соединенных между собой палочковидных клеток, объединенных общим чехлом. Самые большие экземпляры видны невооруженным глазом и достигают 1 см в длину. Обитают в водоемах. На концах бактериальных нитей располагаются особые спороподобные образования – гонидии и конидии. Отслаиваясь от основной нити, они отсоединяются, прикрепляются к подходящему предмету и образуют новую нить путем все того же деления, либо образуют нитевидное ответвление от основной нити. Не способны к спорообразованию и не несут опасности для здоровья человека.

Железобактерии в реке

Виды нитчатых микроорганизмов

  • Серобактерии делают воду агрессивной, подвергают разрушению бытовые строения, установленные человеком в водоемах.
  • Железобактерии объединяются в колонии, заиливают территорию, засоряют водосточные трубы, ухудшая проходимость воды.

Внутренний состав одноклеточных

К общим морфологическим особенностям основных форм живых бактерий можно отнести строение клетки. На 70-80% она состоит из воды, остальное – белок, клеточная стенка, липиды, РНК, ДНК. Микроэлементы, входящие в ее состав: углерод, кислород, азот, водород.

Составляющие клетки:

  • Капсула (ее внешняя оболочка) – слизь, которая защищает клетки от повреждений, высыхания, хранит в себе резервные вещества.
  • Клеточная стенка – поддерживает форму клеток, выполняет защитную функцию и транспортировку веществ.
  • Клеточная мембрана – выполняет транспортную функцию.
  • Цитоплазма – обеспечивает связь между органеллами (различными участками клетки).
  • Нуклеотид – генетический банк.
  • Жгутики (их может не быть) – отвечают за передвижение клеток.

Простота строения тела не мешает бактерии совершать довольно сложные действия: передвигаться, улавливать запахи, убегать от опасности. Многообразие одноклеточных насчитывает более миллиона наименований. Они невероятно жизнеспособны, выживают при очень высоких температурах и небольшом холоде. Основные формы тела бактерии определяют ее жизнедеятельность – возможность перемещаться, питаться, размножаться и защищаться. И, похоже, являются оптимальными, ведь они пережили динозавров, а это что-то значит!

probakterii.ru

Чем клетки бактерий отличаются от растительных клеток: сравнительная характеристика

Клетки организмов различных систематических единиц имеют ряд отличий. Они касаются формы, размеров и наличия некоторых структур. В нашей статье мы расскажем, чем клетки бактерий отличаются от растительных клеток, и сравним их строение.

Что такое клетка

Клеткой называют наименьшую единицу строения организмов. Это так называемый «строительный материал». Обязательными частями каждой клетки являются поверхностный аппарат, цитоплазма и обязательные структуры — органоиды. Запасные вещества, количество которых непостоянно, называются включениями.

Строение растительных клеток

Отличительной чертой клеток растений является наличие хлоропластов. Это пластиды зеленого цвета, на внутренней поверхности которых осуществляется процесс фотосинтеза. Такое строение определяет автотрофный способ питания этих организмов. Клетки бактерий отличаются от растительных клеток наличием и других органоидов. Так, для последних характерно наличие вакуолей. Это полости, заполненные водным раствором минеральных веществ.

Размеры клеток растений варьируют в значительных пределах. К примеру, зеленая водоросль хламидомонада может достигать 1 мм, а длина лубяного волокна льна — 5 мм. Средний показатель для растений составляет от 15 до 60 мкм. Большинство из них можно рассмотреть только в световой микроскоп.

По форме клетки бактерий отличаются от растительных клеток: не имеют особого разнообразия. У паренхимных длина практически равна ширине или незначительно превышает ее. Они формируют основную, механическую и проводящую ткань. Прозенхимные клетки вытянуты в длину, а их концы заострены. Они входят в состав древесины.

Бактерии: особенности организации

Клетки бактерий отличаются от растительных клеток гораздо меньшими размерами. Самые маленькие из них находятся на границе видимости в световой микроскоп. Их размер всего 2 мкм.

А вот форма бактериальных клеток отличается значительным разнообразием. Кокки имеют вид шара, бациллы — палочек, стафилококки — грозди винограда, вибрионы — запятой. Большинство бактерий способно к активному передвижению. Это осуществляется с помощью жгутиков, слизи или газовых вакуолей.

Тело бактерий представлено одной клеткой. С одной стороны, эта структура отличается достаточно простым строением и физиологией. С другой — выполняет функции целого организма. Микроскопическая бактериальная клетка способна питаться, размножаться, двигаться, дышать, расти. Безусловно, все эти процессы происходят на примитивном уровне. Но это нельзя назвать недостатком.

Напротив, неприхотливость бактерий сделала их существами с самым высоким уровнем адаптации. Они обнаружены в кипящих источниках, в ледяной воде, почве, внутри и снаружи других организмов, воздухе и космическом пространстве.

Поверхностный аппарат

Сходство в строении поверхностного аппарата у бактерий и растений заключается в наличии мембраны, образованной сложным комплексом белков и липидов. Эта структура выполняет транспортную, механическую и барьерную функции. У обоих организмов в состав поверхностного аппарата входит клеточная стенка. Но ее химический состав существенно отличается. У растений она состоит из целлюлозы, а у животных — пектина и муреина. Все они являются сложными углеводами.

Бактериальные клетки имеют еще одну структуру поверхностного аппарата — слизистую капсулу, которая содержит резерв органических веществ клетки. Она является дополнительной защитой от механических повреждений и потери влаги. Еще одной функцией этой структуры является создание барьера для начала фагоцитоза — внутриклеточного переваривания твердых частиц.

Чем клетки бактерий отличаются от растительных клеток: ответ

Существует еще одна принципиальная разница. Клетки бактерий отличаются от растительных клеток отсутствием… Ответ будет неожиданным: структуры для хранения генетической информации. Но это означает, что бактерии не передают наследственные признаки и их последующие поколения клеток не похожи на них.

На самом деле это совсем не так. Клетки бактерий отличаются от растительных клеток только организацией генетического материала. Они не содержат оформленного ядра. Молекулы ДНК имеют кольцевую структуру и локализуются прямо в цитоплазме. Такие клетки называют прокариотическими. У растений есть ядро, в котором хранится наследственная информация и синтезируются молекулы РНК.

Клетки и ткани

Клетки бактерий отличаются от растительных клеток отсутствием специализации. Каждая из них работает отдельно, функционируя как отдельный организм. Так же происходит и у одноклеточных растений. К примеру, зеленых водорослей хлореллы и хламидомонады. У высших растений формируются ткани. Эти группы клеток схожи по строению и выполняемым функциям. Так, у покровной они мелкие и плотно прилегают друг к другу, создавая своеобразный барьер. А в состав основной ткани, которая образует основу организма растений, входят крупные, рыхло расположенные.

Итак, в нашей статье мы рассмотрели, чем клетки бактерий отличаются от растительных клеток. Основными признаками являются особенности поверхностного аппарата и структуры генетического материала.

fb.ru

Бактериальная клетка

Бактерии («палочка» с древнегреческого) представляют собой царство (группу) безъядерных (прокариотных) микроорганизмов, одноклеточных, как правило. Сегодня известно и описано порядка десяти тысяч их видов. Ученые предполагают, что существует их более миллиона.

Клетка бактерии может иметь круглую, извитую, палочковидную форму. В редких случаях встречаются кубические, тетраэдрические, звездчатые, а также О- или С-образные формы. Внешний вид определяет способности, которыми обладает бактериальная клетка. Например, в зависимости от формы, микроорганизмы обладают той или иной степенью подвижности, способности прикрепляться к поверхности, тем или иным способом поглощения питательных соединений.

Бактериальная клетка включает в себя три обязательные структуры: мембрану цитоплазматическую, рибосомы и нуклеоид.

От мембраны с внешней стороны располагается несколько слоев. В частности, там находится слизистый чехол, капсула, клеточная стенка. Кроме того, с внешней стороны развиваются разные поверхностные структуры: ворсинки, жгутики. Цитоплазма и мембрана объединены в понятие «протопласт».

Бактериальная клетка со всем своим содержимым ограничена от внешней среды при помощи мембраны. Внутри, в гомогенной фракции цитоплазмы, располагаются белки, растворимые РНК, субстраты обменных реакций, различные соединения. В остальной части содержатся разные структурные элементы.

Бактериальная клетка не содержит ядерных мембран и любых других внутрицитоплазматических оболочек, которые не являются производными цитоплазматической мембраны. Вместе с тем для некоторых прокариот характерны локальные «выпячивания» основной оболочки. Эти «выпячивания» — мезосомы – выполняют различные функции и разделяют бактериальную клетку на функционально разные части.

Все данные, необходимые для жизнедеятельности, содержатся в одной ДНК. Хромосома, которую включает бактериальная клетка, как правило, обладает формой кольца, ковалентно-замкнутого. В одной точке ДНК прикрепляется к мембране и помещена в обособленную, однако не отделенную от цитоплазмы, структуру. Эта структура имеет название «нуклеоид». В развернутом виде бактериальная хромосома имеет длину больше миллиметра. Она, как правило, представлена в одном экземпляре. Другими словами, прокариоты практически все гаплоидны. Однако в определенных специфических условиях бактериальная клетка может содержать копии своей хромосомы.

Особое значение в жизнедеятельности бактерии имеет клеточная стенка. Вместе с этим данный структурный элемент не является обязательным. В лабораторных условиях были получены некоторые формы прокариот, у которых стенка отсутствовала полностью либо частично. Эти бактерии могли существовать в обычных условиях, однако в некоторых случаях утрачивали способность к делению. В природе существует группа прокариот, которые не содержат в своей структуре стенки.

На внешней поверхности от стенки может располагаться аморфный слой – капсула. Слизистые слои отделяются от микроорганизма достаточно легко, они не имеют связи с клеткой. Чехлы также имеют тонкую структуру, они не аморфны.

Размножение бактерий некоторых форм осуществляется посредством равновеликого, бинарного поперечного деления либо почкования. У разных групп наблюдаются разные варианты деления. Так, например, у цианобактерий размножение происходит множественным способом – несколькими последовательными бинарными делениями. В результате образуется от четырех до тысячи новых микроорганизмов. У них существуют особые механизмы, посредством которых обеспечивается пластичность генотипа, необходимая для приспособления к изменчивой внешней среде и эволюции.

fb.ru

Author: alexxlab

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о