Грамотрицательных бактерий.

органов движения.

Цитоплазма - внутреннее содержимое клетки, представляет по­лужидкую коллоидную систему, степень вязкости которой зависит от возраста и физиологического состояния клетки. В молодых клетках вязкость цитоплазмы незначительная, что обусловливает ее более ин­тенсивный обмен веществ.

Цитоплазма содержит воду до 70 - 80% от массы клетки, ферменты, аминокислоты, субстраты и продукты обмена веществ клетки. В цитоплазме располагаются жизненно важные структуры клетки и гранулы запасных веществ.

Цитоплазматическая мембрана(ЦПМ) является единственной мембранной структурой прокариотной клетки, в отличие от эукариот.

Она имеет трехслойную структуру (белок – липиды – белок) и играет важную роль в обмене веществ клетки. Функции цитоплазматической мембраны разнообразны. Обладая избирательной проницаемостью (способностью пропускать определенные соединения), мембрана пропускает внутрь клетки необходимые вещества и способствует выведению из клетки продуктов жизнедеятельности, при участии локализованных на ней белков-переносчиков. Через поры ЦПМ осуществляется обмен клетки с окружающей средой. На наружной стороне ЦПМ расположены гидролитические ферменты, выделяемые клеткой для расщепления сложных веществ питательной среды на простые, усваиваемые клеткой. На внутренней стороне ЦПМ локализованы окислительно-восстановительные ферменты, участвующие в энергетических процессах клетки. Нарушение целостности ЦПМ приводит к гибели клетки. У некоторых бактерий, в основном грамположительных, значительно реже у грамотрицательных обнаруживаются локальные впячивания ЦПМ, получившие название мезосом. Функции этих структур до конца пока остаются неясными. Существуют разные точки зрения относительно роли мезосом в клетке. Достоверно известно, что мезосомы не являются обязательной структурой, а увеличивают общую «рабочую» поверхность ЦПМ и усиливают определенные клеточные функции: усиливают энергетический метаболизм, участвуют в клеточном делении, образовании эндоспор.

Рибосомы - небольшие округлые гранулы, рассеянные в цитоплазме, состоящие из РНК (60%) и белка (40%). В них происходит синтез белков. Число рибосом может быть 5...50 тыс., что зависит от возраста клеток и условий культивирования. В молодых клетках наблюдается повышенное содержание рибосом.

Нуклеоид (ядерный аппарат) состоит из одной спирально закрученной

нити ДНК, замкнутой в кольцо (бактериальная хромосома), занимает центральную область в цитоплазме и является основным фактором передачи генетической информации потомству.

Кроме нуклеоида, в цитоплазме некоторых бактериальных клеток могут находиться в сотни раз более короткие нити ДНК - так называемые внехромосомные факторы наследственности - плазмиды. Они придают организму дополнительные, полезные для него свойства, в частности связанные с размножением, устойчивостью к лекарственным препаратам, болезнетворностью и др.

В клетках бактерий часто содержатся гранулы резервных (запасных веществ), к которым относятся полисахариды (гликоген, крахмал, гранулеза), липиды (гранулы и капельки жира), полифосфаты (волютин), соединения серы и др. У многих бактерий клеточная стенка снаружи покрыта слизистым образованием - капсулой, предохраняющей клетку от высыхания и механических повреждений, создает

Рис. 6. Капсулы бактерий

дополнительный осмотический барьер, служит препятствием для проникновения фагов (рис.6). Капсулы чаще всего - полисахариды (декстран, леван), реже - гликопротеиды, полипептиды. Декстрановые капсулы образуются в тех случаях, когда питательная среда сдержит значительное количество сахарозы. Так, на сахарных заводах иногда обильно развивается Leuconostoc mesenteroides, который за короткий срок превращает раствор тростникового сахара в сплошную слизистую массу – декстрановый студень (клеек), за что эту бактерию называют бактерией лягушачьей икры. Декстран используют как заменитель крови. Декстрановый гель – сефадекс находит широкое применение в аналитической химии для разделения веществ разной молекулярной массы по фракциям. Некоторые молочнокислые бактерии выделяют полисахарид леван, что придает кисломолочным продуктам тягучесть. Ослизнению подвергаются мясо, колбасы, творог; наблюдается рассолов квашеных овощей, пива, вина. Капсулы затрудняют борьбу с бактериями в пище­вых производствах. Капсулы болезнетворных бактерий затрудняют ле­чение.

Многие бактериальные клетки имеют на своей поверхности пря­мые отростки - фимбрии (пили). Они короче и тоньше жгутиков, но бо­лее многочисленны (10 и более тысяч). Фимбрии являются необязательной клеточной структурой, так как без них бактерии хорошо растут и размножаются. Их функции недостаточно вы­яснены. Предполагают, что с их помощью бактерии прикрепляются к субстрату или образуют агрегаты клеток, уча­ствуют в регуляции водносолевого обмена бактерий. Побочная функция фимбрий - защита клетки от нападения паразитов. Описано девять различных типов ворсинок. Наиболее хорошо изучены так называемые половые ворсинки, или F- пили, которые встречаются только по одной или две на клетку и имеют вид полых трубочек длиной 0,5…10 мкм. Они принимают участие в примитивном половом размножении прокариот (конъюгации).

Движение бактерий. Примерно 1/5 часть бактерий (в основном палочковидные, некоторые кокки и все извитые формы) обладает способностью к передвижению. К неподвижным фор­мам относится большинство кокков и некоторые палочковидные бак­терии. Большинство подвижных бактерий активно передвигаются толь­ко в жидкой среде. Чаще всего движение осуществляется с помощью длинных тонких, спиральных, волнистых или изогнутых локомоторных структур– жгутиков. Они берут начало под ЦПМ и через поры мембраны выходят наружу. Длина жгутиков может во много раз превышать длину тела бактерии (от 3 до 20 мкм). Поперечный размер жгутиков составляет 0,01…0,03 мкм. Их число может изменяться от I до 100. Жгутик состоит из белка флагеллина, сходного по составу с миозином мышц. Клетки, утратившие жгутики, теряют способность к движению, но остаются жизнеспособными. Число и расположение жгути

1 2

3 4

Рис.7. Расположение жгутиков у бактерий: