 ПОЗНАВАТЕЛЬНОЕ
| Нуклеоїд - ядерний апарат.
На основі електронно - мікроскопічних і генетичних досліджень встановлено: - що ядра бактерій не мають ядерної оболонки і ДНК знаходиться у безпосередньому контакті із цитоплазмою; - немає поділу на хромосоми і нитка ДНК є аналогом хромосом вищих організмів, і називається бактеріальною хромосомою (в клітині може бути декілька її копій); - відсутній мітоз і мейоз. Бактеріальний ядерний аппарат прийнято називати неклеоїдом. Він розміщується всередині цитоплазми у вигляді переплетених ниток ДНК, які мають форму замкнутого кільця, і які у прокаріот називаються бактеріальною хромосомою. В клітинах прокаріот може бути декілька нуклеоїдів і декілька копій хромосоми (наприклад: у сінної палички -2-9 хромосом в декількох нуклеоїдах). Хромосома бактерій завжди зв’язана з мембраною безпосередньо із специфічними мембранними білками, або через рибосоми. Рибосоми- це тільця розміром 16-18 нм, вони складаються із РНК (60 - 65%), і білка (35 - 40%). За амінокислотним складом білок рибосом прокаріот подібний до гістонів рибосом еукаріот, але в ньому відсутній триптофан і сірковмісні амінокислоти. Бактеріальна клітина містить від 1500 до 50000 рибосом, кількість яких змінюється протягом її розвитку. Швидкість росту клітини визначається швидкістю утворення рибосом, за кожну секунду утворюється приблизно 5-10 рибосом. Рибосома побудована з двох рибонуклеопротеїдних субодиниць: малої 30 S і великої 50 S. Більша частина рибосом об’єднана в полісоми -агрегати, які складаються із рибосом, молекул і - РНК і т - РНК, які розміщуються в цитоплазмі, зв’язані із цитоплазматичною мембраною, або мембранними структурами. Рибосоми є місцем синтезу білка. Мезосоми- це внутрішньоклітинні мембранні утворення. За морфологічними особливостями розрізняють ламелярні (пластинчаті), везикулярні (мають форму пухірців) і тубулярні (трубчасті) мезосоми. Часто в бактеріальній клітині спостерігаються мезосоми змішаного типу. Мезосомний комплекс обмежений інвагінацією ЦПМ мішковидної форми, містить розгалужені внутрішні трубочки, пластинчасті мембранні елементи і тісно закручений в клубок трубчастий виріст. Трубчастий виріст і другі елементи мезосоми з’єднанні із зовнішньою мембраною. За розміщенням в клітині мезосоми можуть бути: 1) периферичними - збільшують поверхню ЦПМ і функціонально їй ідентичні; 2) ядерними - з’єднані із нуклеоїдом і визначають розходження дорічних хромосом після реплікації; 3) мезосоми, які формуються у бактерії під час поділу в зоні утворення поперечної перегородки і можливо, приймають участь в клітинному поділі. Сьогодні немає єдиної думки, щодо функцій мезосом. Мезосоми беруть участь: - в процесах реплікації ДНК, поділі клітини і синтезі речовин клітинної оболонки; - можуть посилювати певні клітинні функції (енергетичні, синтетичні); - виконують структурну функцію, забезпечуючи компартментизацію прокаріотної клітини (тобто, просторове розмежування внутрішнього вмісту на відсіки); - служать ділянками для проникнення в клітину трансформуючої ДНК і прикріплення плазмід, як видільний апарат клітини; місце синтезу екзоферментів. Хроматофори- внутрішньоклітинні мембранні утворення, які містяться в цитоплазмі фотосинтезуючих бактерій. У різних видів бактерій вони мають різну форму: вигляд трубочок і пухірців,які утворюють складну мембранну сітку, зв’язану з ЦПМ (деякі пурпурні бактерії), системи трубочок розміщених паралельно рядами, або гіллястих спарених мембранних пластин, які дістали назву тилакоїдів. Тилакоїди можуть бути зібрані у стопки, які розміщуються паралельно до клітинної стінки. На мембранах тилакоїдів і хроматофорів локалізовані фотосинтетичні пігменти (хлорофіл і каротин) і компоненти фотосинтетичного електронно- транспортного ланцюга і системи фосфорилювання. Хроматофори і тилакоїди бактерій можуть зникати (наприклад в темноті), і утворюватися заново (на світлі). Хормосоми -видовжені тільця шириною 25 - 70 нм, довжиною 100 -150 нм, оточені одношаровою білковою мембраною,прилягають до ЦПМ. В них упорядковано вкладені молекули бактеріохлорофілів. Фікобілісоми- напівсферичні, або паличковидні гранули, які розміщуються правильними рядами на зовнішній поверхні фотосинтетичних мембран, містять водорозчинні пігменти білкової породи - фікобіліпротеїди. Карбоксисоми- невеликі тільця, які виявлені в клітинах деяких пурпурних бактерій і хемолітоавтотрофних. Це чотирьох- або шестигранні включення діаметром 500 нм оточені одношаровою білковою мембраною. Вони містять фермент риболозодифосфаткарбоксилазу - фермент фіксації СО2 в циклі Кальвша. Функція їх поки що повністю не з’ясована, так як вони є необов’язкові для всіх фотосинтезуючих бактерій. Аеросоми, або газові вакуолі- характерні для водних бактерій, жителів боліт і деяких ґрунтових бактерій. Аеросоми складаються із пухирців газу, які розміщуються паралельними рядами і утворюють сотоподібну структуру. У деяких бактерій вони утворюють ковпачки на спорах. Циліндри заповнені газом, склад якого ідентичний повітрю.Аеросоми є регулятором плавучості бактерій і виконують пристосувальне значення. Завдяки аеросомам, бактерії які не мають джгутиків здійснюють вертикальний рух у водоймах і капілярах грунту, займають вигідне положення відносно джерела світла, концентрації розчиненого кисню, вмісту поживних речовин. Магнітосоми- виявлені в клітинах бактерій, які володіють ‘ магнітотаксисом (пливуть вздовж ліній магнітного поля). Ці частинки оточені мембраною, в середині них є Fe2O3, мають різну формулу, їх є різна кількість в клітині і вони по-різному у ній розміщуються. Включення. В цитоплазмі є включення, які не мають мембрани. Включення бувають двох видів: включення, які виконують функцію запасних поживних речовин і продуктів клітинного метаболізму. Запасні речовини утворюються у клітині в результаті обміну речовин і їх утворення залежить від умов культивування мікробів. За консистенцією запасні речовини поділяються на рідкі (поліоксибутірат), напіврідкі (сірка) і тверді (глікоген). З хімічної точки зору вони можуть бути хімічно чистими речовинами або сумішами. Без азотисті органічні запасні речовини є внутріклітинними джерелами вуглецю і енергії. Кожен вид мікробів, як правило, утворює лише один тип запасної речовини. Гранульоза - специфічний запасний вуглевод бактерій роду Clostridium, при голодуванні зникає. Виявляється якісною реакцією із слабким розчином йоду. Глікоген - (гp.glykys - солодкий, genus - рід) - гранули полісахариду (С6Н12О6)n сферичної форми, діаметром 20 - 100 нм., виявляються розчином Люголя. За властивостями глікоген близький до крохмалю вищих рослин, його багато є у печінці та у м’язах, і тому його називають тваринним крохмалем. Вуглеводневі гранули - діаметром 200 - 300 нм, оточені білковою оболонкою, містять вуглеводи такого типу, як і у середовищі. Полі-3-оксимасляна кислота - гранули діаметром 100 - 1000 нм, оточені одношаровою білковою мембраною, містять 98 % полімеру ПОМ і 2 % білка. Забарвлюються Суданом чорним в чорний колір і Суданом III - в червоний. Поліфосфати (волютин, або метахроматинові гранули) широко поширені серед оцтовокислих, молочнокислих, азотофіксуючих. В незабарвлених клітинах бактерій - це тільця діаметром до 1 мкм. Ці включення називають метахроматином, тому що деякі барвники (метиленовий синій) при забарвленні гранул змінюють колір на фіолетово - червоний, а волюти від назви бактерій Spirillum volutans. В гранулах виділені РНК, ДНК і білку. Волютину у клітині може бути до 20 % її об’єму. Волютин розглядають як внутрішньоклітинний резерв фосфору. Включення сірки - у пурпурних бактерій, які використовують H2S як донор Є при фотосинтезі і у нитковидних не фотосинтезуючих сіркобактерій, які окислюють H2S, сірка є джерелом енергії. Сірка накопичується тоді, коли у середовищі є сірководень і окислюється до сульфату, коли весь сірководень сірки вичерпаний. Включення розміщуються в інвагінаціях ЦПМ. Включення карбонату кальцію - виявлені в клітинах деяких .сіркобактерій, фізіологічне значення не відоме. Допускають, що вони виконують функцію нейтралізаторів середовища, з’єднуючись із сірчаною кислотою, яка утворюється при окисленні внутрішньоклітинної сірки і дифундують з клітини. Кристалоподібні включення називають параспоральними, так як розміщуються у клітині поряд із спорою, утворюються в період ендоспороутворення. Ці включення білкової породи, мають форму ромба, куба, сильно заломлюють світло, високотоксичні для багатьох гусениць, комах. Звільняючись з клітини кристалик попадає на поверхню рослин і разом із їжею попадає в кишки комах. Кристалоподібні включення не токсичні для хребетних тварин і рослин, і це зумовило їх широке використання в практиці сільського господарства для боротьби з комахами - шкідниками рослин. R - тіла - виявлені у бактерій симбіонтів інфузорій парамецій, які надають останнім здатність вбивати клітини парамецій, які не мають цих включень. Вони мають округлу форму і білкову природу. |
