Основные структуры бактериальной клетки — схема, особенности строения и функции

Хотя бактерии печально известны своей ролью в возникновении болезней человека, от кариеса до чумы, существуют полезные виды, которые необходимы для нашего здоровья и в целом жизни на планете Земля.

Читайте также:

Бактерии - это прокариоты, у которых отсутствуют четко выраженные ядра и мембраносвязанные органеллы, а хромосомы состоят из одного замкнутого круга ДНК. Они встречаются практически повсюду на Земле и обитают в одних из самых необычных и, казалось бы, негостеприимных местах.

Каково строение клетки бактерий? Схема, названия структур и краткое описание

Схема строения типичной бактериальной (прокариотической) клетки

Бактериальные клетки могут иметь следующие структуры и органеллы:

  • Капсула - дополнительная защитная оболочка у некоторых видов бактерий, состоящая из полисахаридов (сложных углеводов). Капсула выполняют несколько функций, но наиболее важной является предотвращение высыхания бактерий и их защита от фагоцитоза (поглощения) более крупными микроорганизмами. Также капсула выступает фактором вирулентности для основных видов болезнетворных бактерий, таких как Escherichia coli (кишечная палочка) и Streptococcus pneumoniae (пневмококк). Неинкапсулированные штаммы этих бактерий авирулентные, то есть не вызывают заболеваний.
  • Клеточная стенка - каждая бактерия окружена жесткой клеточной стенкой, состоящей из пептидогликана. Стенка придает клетке форму и окружает цитоплазматическую мембрану, защищая ее от внешний среды. Она также помогает закрепить придатки, такие как пили и жгутики, которые берут начало в цитоплазматической мембране и выступают через стенку наружу. Прочность стенки отвечает за предотвращение разрыва клетки при больших различиях осмотического давления между цитоплазмой и окружающей средой.
  • Цитоплазма - представляет собой гелеобразное вещество, состоящее в основном из воды, которое также содержит ферменты, соли, различные органические молекулы, клеточные структуры, такие как рибосомы, хромосомы и плазмиды.
  • Цитоплазматическая мембрана - слой фосфолипидов и белков, окружающий цитоплазму и регулирующий поток веществ в клетку и из нее.
  • Нуклеоид - это область цитоплазмы, в которой расположена хромосомная ДНК. У большинства бактерий есть одна кольцевая молекула ДНК (хромосома), отвечающая за репликацию, хотя у некоторых видов есть две или более. Меньшие вспомогательные молекулы ДНК, называемые плазмидами, также находятся в цитоплазме.
  • Рибосомы - это микроскопические «фабрики», обнаруженные во всех клетках, включая бактерии и отвечающие за биосинтез белков. Они переводят генетический код с молекулярного языка нуклеиновой кислоты на язык аминокислот - строительных блоков белков. Белки - высокомолекулярные органические вещества, которые участвуют во всех функциях клеток живых организмов.
  • Жгутики - представляют собой нитевидные структуры, которые служат для передвижения бактерий. Они располагаются на одном, или обоих концах бактериальной клетки, или по всей ее поверхности. Для передвижения бактерии попеременно вращают своими жгутиками по часовой стрелке и против неё.
  • Пили - небольшие нитевидные структуры, выступающие из внешней поверхности клетки. Эти наросты помогают бактериям прикрепляться к другим клеткам и поверхностям, таким как зубы, кишечник и камни. Без пилей многие болезнетворные бактерии теряют способность инфицировать, потому что они не могут закрепиться на тканях хозяина. Для конъюгации используются специализированные пили, в ходе которых две бактерии обмениваются фрагментами плазмидной ДНК.

Формы бактериальных клеток

Наиболее часто встречающиеся формы бактерий и их ассоциации. Изображение: Kirill Borisenko / Wikimedia Common

Бактерий можно рассмотреть только под микроскопом. Они бывают разных форм и размеров (в среднем около 0,1—10 мкм, хотя есть виды размером до 100 мкм), от мельчайших сфер, цилиндров и спиральных нитей до жгутиковых стержней и нитевидных цепей.

Есть ли у бактерий (прокариот) митохондрии?

Нет, клетки прокариот не имеют митохондрий. Митохондрии встречаются только в эукариотических клетках. Это также относится к другим мембраносвязанным структурам, таким как ядро ​​и аппарат Гольджи.

Cимбиотическая теория предполагает, что митохондрии были первыми прокариотическими клетками, которые жили внутри бактериальных клеток. Со временем эволюция привела к тому, что эти отдельные клетки стали функционировали как единый организм в форме эукариот.

Не нашли, то что искали? Используйте форму поиска по сайту