Будова бактерій

Більшість бактерій - одноклітинні структури. Винятком є такі рослини, як нитчасті ціанобактерії та актиноміцети. Форма клітин бактерій може бути округла (коки), звита (спірили, вібріони), паличкоподібна (бацили, псевдомонади), іноді - зірчасті, кубічні, С-подібні, тощо. Властивості бактерій, такі як рухливість, всмоктування поживних речовин, приклеювання до поверхні, визначаються формою клітин. Приміром, оліготрофи, що мешкають в середовищах з низькою концентрацією поживних речовин, з метою збільшити відношення поверхні до об'єму утворюють особливі вирости (простекі).

Організм бактерії на 70-80% складається з води. Сухий залишок являє собою 50% білка, часток клітинної стінки 10-20%, ліпідів 10%, РНК 10-20%, ДНК 3-4%. З мікроелементів в склад бактеріальної клітини входять вуглець (50%), кисень (20%), азот (14%), водень (8%) в малих концентраціях.

У будові бактерій виділяють три обов'язкові клітинні елементи: цитоплазматичну мембрану, нуклеотид, рибосоми. Майже всі бактерії мають зовнішню оболонку - клітинну стінку, завдяки якій форма бактерій постійна. Ця клітинна оболонка виконує основні механічні та фізіологічні функції. Її головний структурний елемент - біополімер муреїн. Мікробіологи ділять усі види бактерій на грампозитивні, грамнегативні та бактерії без клітинної стінки (мікоплазми), так як у зв'язку з особливостями будови клітинної стінки бактерії по-різному реагують на фарбування способом Х. Грама. У грампозитивних бактерій стінка потовщена і містить більшу кількість муреїна, тоді як у грамнегативних видів клітинна стінка тонка, а зовні є мембрана, що включає білки, фосфоліпіди, ліпополісахариди. Головна функція зовнішньої мембрани - транспортна. Багато бактерій мають на своїй поверхні ворсинки або джгутики, що забезпечують пересування організму. Деякі бактерії покриті зовні слизовими капсулами, що складаються з полісахаридів (в деяких випадках поліпептидів або глікопротеїнів).

Від клітинної стінки бактерій цитоплазму відокремлює цитоплазматична мембрана. Її основна функція - створення осмотичного бар'єру в клітці, регуляція транспорту речовин. Такі важливі для життєдіяльності організму процеси, як дихання, хемосинтез, фіксація азоту та інші, відбуваються в мембрані. Часто формуються вирости цитоплазматичної мембрани - мезосоми. У мембрані здійснюється біосинтез клітинної стінки, а також спороутворення. Джгутики і геномна ДНК тісно пов'язані з даним структурним елементом клітини бактерії.

В цілому клітина бактерії влаштована досить просто. Головна відмінність прокаріотів (бактеріальної клітини) від еукаріотів - це відсутність ядерної мембрани та інших внутрішньоцитоплазматичних мембран, які не є похідними цитоплазматичної мембрани. Вся генетична інформація про організм бактерії, необхідна для її життєдіяльності, укладена в одній ДНК, яка присутня в клітці у вигляді замкнутого кільця. Вона називається нуклеотидом. Хромосома зазвичай в бактеріальної клітці є в єдиному екземплярі, але іноді може мати декілька її копій.

У цитоплазмі знаходяться включення у вигляді різноманітних везикул (бульбашок), які утворені в процесі випинань цитоплазматичної мембрани. У фототрофних, нітрифікуючих бактерій є велика мережа цитоплазматичних мембран, представлена бульбашками, що зливаються, як грани хлоропластів у еукаріот. У тих бактерій, які живуть у водному середовищі, є газові вакуолі (аеросоми), функція яких полягає в регуляції щільності клітини. Також в цитоплазмі є включення запасних живильних речовин: поліфосфатів, полісахаридів, сполук сірки, тощо. Основним елементом бактеріальної клітини є рибосоми, розташовані у цитоплазмі клітини. У ціанобактерій є видозмінені рибосоми - карбоксісоми, що представляють собою тільця, які містять фермент, за допомогою якого відбувається фіксація СО2. У деяких видів спороутворюючих бактерій в параспоральних тільцях утворюється токсин, що викликає загибель личинок комах.