Структура клетки бактерии: клеточная стенка, капсулы, чехол, слизистые слои, жгутики и ворсинки

Структура клетки бактерии

Клеточная стенка

Обязательный компонент структуры почти всех прокариот — клеточная стенка. Она находится прямо под слизистым чехлом или капсулой и может напрямую вступать в контакт с окружающей средой. Клеточная стенка — это от 5 до 50% сухой массы клетки.

Для определения вида прокариотического организма смотрят на строение клеточной стенки и ее химический состав.

С учетом строения клеточной стенки выделяют 2 группы эубактерий:

1. Грамположительные виды. Если обработать спиртом специально окрашенный комплекс, то он сохраняет свой цвет. Толщина таких видов не превышает 80 нм.
2. Грамотрицательные виды. После обрабатывания спиртом комплекс не сохраняет свой цвет. Внутренний пептидогликановый слой равен 2-3 нм, а наружный — 8-10 нм.

Химический состав клеточных стенок грамотрицательных и грамположительных видов удобнее всего сравнивать в таблице.

Расшифровка:

• (-) — нет;
• (+) — есть;
• (-+) — есть не у всех.

Функции клеточной стенки

Клеточная стенка характеризуется рядом функций. Это:

• механическая защита клетки;
• поддержание внешней формы клетки;
• обеспечение транспорта веществ;
• предотвращение попадания в клетку токсических веществ;
• способствование появлению периплазматического пространства, в котором находятся транспортные белки и гидролитические ферменты;
• содержание на внешней стороне специфических рецепторов для колицинов и фагов, макромолекулы и антигены, которые принимают участие в процессах конъюгации и обеспечивают взаимодействие тканей высших организмов с болезнетворными бактериями.

Капсулы, чехлы и слизистые слои

Наличие или отсутствие капсулы зависит от штамма и условий, в которых культивируется микроорганизм.

Капсула — необязательный компонент структуры. Все потому, что у бактерий есть способность в определенных условиях совершать переход от капсульных форм к бескапсульным.

Химический состав капсулы определяется родом и видом бактерии. Среди основных химических компонентов стоит выделить полисахариды гомо- и гетерополимерной природы.

У чехлов достаточно тонкая структура. Они могут содержать в себе оксиды металлов и состоять из нескольких слоев. Кроме сахаров в их составе могут быть белки, фосфор, липиды и пр.

У слизистых слоев бесструктурный аморфный вид и каждый из них достаточно легко отделяется от поверхности клетки.

Функции капсул, слизистых веществ и чехлов следующие:

• защита клетки от механических повреждений и высыхания;
• создание преград для попадания в клетку бактериофагов;
• создание дополнительного осмотического барьера;
• используются в качестве источника запасных питательных веществ;
• служат средством связи между клетками в колониях;
• создание условий для прикрепления клеток к субстратам.

Жгутики и механизмы движения

По количеству, размерам и расположению жгутиков определяют вид.

Расположение жгутиков бывает:

• полярным или субполярным, если они находятся в полярной области клетки или у полюсов;
• латеральным, если располагаются вдоль боковой поверхности.

С учетом нахождения на поверхности клетки и количества жгутиков выделяют:

• монополярные политрихи. В этом случае на одном полюсе клетки находится один пучок жгутиков;
• биполярные политрихи. На каждом полюсе находится по почку жгутиков;
• перитрихи. В такой ситуации жгутиков много. Они размещаются либо вдоль боковой поверхности клетки, либо по всей поверхности клетки.

Жгутик является достаточно жесткой спиралью — чаще всего она закручена против часовой стрелки. Скорость вращения жгутика — 40-60 оборотов в секунду.

Ворсинки

По-другому ворсинки называются пили или фимбрии. В каждой клетки количество ворсинок варьируется от нескольких десятков до нескольких тысяч.

Расположение ворсинок в клетке — полярное или перитрихальное.

Длина ворсинок составляет 0,2-2,0 мкм, а диаметр — от 5 до 10 нм.

Ворсинки выполняют следующие функции:

• обеспечение способности к гидрофобности;
• помогают прикрепляться к разнообразным поверхностям;
• участвуют в транспорте метаболитов.