Строение бактерий

По форме бактерии делятся на три группы (рис. 3): шаровидные (кок-

ки), палочковидные (бактерии и бациллы) и извитые (вибрионы, спирил-

лы).

Размеры палочковидных бактерий могут быть от 1 до 8 микрометров

(мкм) в длину и от 0,5 до 2 мкм в ширину; средний диаметр шаровидных

0,5-1 мкм (1 мкм равен тысячной доле миллиметра).

Основные структурные элементы бактериальной клетки: оболочка, ци-

топлазма, нуклеоид (рис. 4). Содержимое её тела - протоплазма -

представляет собой желеобразный, вязкий раствор, в котором растворе-

ны различные органические и неорганические соединения и находится

множество мелких гранул.

Протоплазма, окруженная тонкой эластичной мембраной, образует про-

топласт. Толщина мембраны 7-10 нанометров (1 нм равен миллионной до-

ли миллиметра). Её основной компонент - сложные вещества, состоящие

из белков и жиров. Цитоплазматическая мембрана выполняет функцию мо-

лекулярного "сита": пропуская воду и небольшие молекулы некоторых

жирорастворимых веществ, она не пропускает другие низкомолекулярные

соединения, что поддерживает стабильность химического состава про-

топлазмы и защищает бактериальную клетку от попадания в неё вредных

веществ.

Снаружи цитоплазматическая мембрана окружена клеточной стенкой,

обеспечивающей постоянство форы бактерии. Эта стенка толще мембраны

(10-25 нм) и значительно прочнее её. Она имеет эластичные поры диа-

метром 1 нм, через которые свободно протекают относительно крупные

молекулы. Целостность клеточной стенки обеспечивает нормальную жиз-

недеятельность бактерии. Её ослабление или разрушение приводит к

проникновению в бактериальную клетку воды из окружающей среды, её

набуханию, а затем к разрыву цитоплазматической мембраны и вытеканию

содержимого протоплазмы. Этот процесс разрушения бактерии называется

лизисом. Основной компонент стенки - сложное соединение пептидогли-

кан, молекулы которого связаны друг с другом с помощью белковых мос-

тиков и образуют полимерную структуру.

Кроме цитоплазматической мембраны и клеточной стенки, многие бак-

терии окружены капсулой толщиной 0,2 мкм, представляющей собой отно-

сительно плотный, желатинообразный материал, непосредственно приле-

гающей к клеточной стенки. Главный химический компонент капсулы -

полисахарид. Есть основание считать, что капсула защищает клетку от

действия антибактериальных агентов, способных повредить её стенку. У

некоторых патогенных бактерий (возбудителей сибирской язвы и чумы)

капсула содержит вещества, защищающие бактериальную клетку от фаго-

цитоза. Следовательно, капсулу у некоторых бактерий можно рассматри-

вать как один из факторов, определяющих их болезнетворность.

В отличие от клеток высших организмов в бактериальной клетке от-

сутствует дифференцируемое ядро, отделённое от цитоплазмы ядерной

мембраной. Его функции осуществляет находящийся в протоплазме нукле-

оид, представляющий собой замкнутую в кольцо двунитчатую спираль мо-

лекулу дезоксирибонуклеиновой кислоты - ДНК, свёрнутую в виде клуб-

ка. Функция молекулы ДНК бактерий аналогична функции хромосомы кле-

ток высших организмов, то есть в ней сосредоточена генетическая ин-

формация данной бактерии. Ядерное вещество легко обнаруживается при

электронной микроскопии ультратонких срезов бактерий.

В цитоплазме бактерии находится до 10 тысяч рибосом, представляю-

щих собой мелкие гранулы диаметром около 20 нм, с помощью которых в

бактериальной клетке осуществляется синтез белка. В ней содержатся

также различные включения (жиры, крахмал, гликоген, сера) - запас

питательных веществ, используемых бактерией.

Многие бактерии способны активно двигаться с помощью жгутиков,

своеобразных органов движения. Число жгутиков на поверхности клетки

колеблется от 1 до нескольких десятков. Способность бактерий к ак-

тивному движению, вероятно, помогает им быстрее поглощать вещества в

жидкой среде обитания. Есть доказательства, что многие бактерии дви-

гаются в сторону тех участков среды, где имеются наиболее благопри-

ятные условия для их существования, и удаляются от участков, в кото-

рых находятся вещества, вредно действующие на них. Подвижные бакте-

рии нуждаются в кислороде , двигаются к поверхности среды - месту

наивысшей концентрации растворимого кислорода. Можно предположить,

что активное движение помогает патогенным бактериям проникать через

вязкие, слизистые секреты, эпителиальные барьеры и распространяться

в жидкостях и тканях организма.