Cechy budowy komórki bakteryjnej.
Kształty komórek bakterii
Ze względu na kształt komórki bakteryjnej bakterie podzielić można na:
Bakterie kuliste
Bakterie cylindryczne
Bakterie spiralne
Bakterie kuliste – mogą występować w środowisku pojedynczo; określa się je jako ziarniaki lub tworzyć połączenia:
· Po dwie komórki bakteryjne – dwójniaki
· Po cztery –czwórniaki
· Tworzyć skupiska łańcuszkowe – paciorkowce
· Tworzyć regularne skupiska foremne – pakietowce
· W formie nieregularnych gron – gronkowce
a) dwoinki, paciorkowce b) czwórniaki c)
pakietowce d) gronkowce
Bakterie cylindryczne – występują w kształtach wydłużonych mogą mieć postać:
· Laseczek
Pałeczek
Mogą występować pojedynczo lub w formie łańcuszków.
c) Bakterie spiralne – ich wspólną cechą
jest poskręcany kształt komórki. Bakterie te mogą występować w postaci:
Przecinka – przecinkowce
Śruby – śrubowce
Sprężyny – krętki
a) przecinkowce b) śrubowce
c) krętki
Budowa komórki bakterii
Niezależnie od kształtu komórki wszystkie bakterie posiadają zbliżoną budowę składającą się z trzech podstawowych elementów:
· Cytoplazmy
· Ściany komórkowej
· Błony komórkowej
a) Cytoplazma – jest to galaretowata substancja wypełniająca wnętrze komórki oraz będą ca składnikiem błony komórkowej. Substancja ta posiada charakter substancji
białkowej.
b) Ściana komórkowa – jest to błona otaczająca komórkę wytrzymała na rozerwanie i posiadająca cechy elastyczne. Jej zadaniem jest ochrona komórki przed szkodliwym wpływem środowiska. Ściana komórkowa posiada ponadto cechy półprzepuszczalności umożliwiające wnikanie do wnętrza komórki substancji odżywczej o prostej budowie chemicznej. Ściana komórkowa nadaje komórce bakteryjnej określony kształt.
c) Błona komórkowa – czyli błona cytoplazmatyczna; jej zadaniem jest filtrowanie związków wchłanianych przez komórkę, przenikają przez nią tylko związki proste posiadające cechy rozpuszczania się w wodzie lub tłuszczach. Błona komórkowa zbudowana jest z cytoplazmy.
Komórka wypełniona jest cytoplazmą, w
której znajdują się rozmieszczone następujące cechy anatomiczne komórki:
· Jądro (nukleoid) – w postaci cienkiej nici.
· Rybosomy – odgrywające zasadniczą rolę w syntezie białek (konstruowaniu złożonych substancji białkowych z substancji prostych – aminokwasów). Rybosomy mają postać skupiska drobnych ziarenek. W komórkach starszych znajdują się również substancje o charakterze materiału zapasowego głównie tłuszcze i cukry są to tzw. ziarniaki.
· Jądro komórkowe – u niektórych bakterii może przyjmować postać tzw. ziarna jądrowego.
· Przetrwalniki – są to ciała umożliwiające odbudowę komórki bakteryjnej po jej zniszczeniu.
Klasyfikacja bakterii
Ze względu na podobieństwa budowy komórkowej i
fizjologii bakterie dzieli się na dwie główne grupy: bakterie
gramdodatnie oraz bakterie gram ujemne.
a) Bakterie gramdodatnie
•Ściany komórkowe stosunkowo grube (15 – 50 nm), składają się z
kilku warstw peptydoglikanu (mureiny).
•Wytwarzają egzotoksyny (jady bakteryjne wydzielane poza komórkę
bakteryjną. Przykładem jest egzotoksyna botulnowa wydzielana
przez laseczkę jadu kiełbasianego, która hamuje przewodzenie
impulsów w synapsach nerwowych).
•Wytwarzają podczas podziału ścianę komórkową między komórkami
potomnymi podobnie jak komórki roślinne.
b) Bakterie gramujemne
•Ściany komórkowe cieńsze (2 – 10 nm), występuje tylko jedna
warstwa peptydoglikanu.
•Błona białkowo-cukrowo-lipidowa pokrywa od zewnątrz ścianę
komórkową.
•Odporne na działanie antybiotyków i lizozymu (enzymu
znajdującego się m.in. w łzach, ślinie. Hydrolizuje wiązania
glikozydowe w peptydoglikanie).
•Wytwarzają endotoksyny (uwalniane w czasie rozpadu komórki
bakteryjnej).
•Wytwarzają przewężenie oddzielające komórki potomne, nieco
podobne do komórek zwierzęcych.
Ruch bakterii
Niektóre gatunki bakterii posiadają zdolność przemieszczania dzięki wyposażeniu w narząd ruchu w postaci rzęsek.
Rzęski rozmieszczone mogą być w różnych częściach ścianek komórki bakteryjnej. Rozmieszczenie rzęsek uznawane jest za cechę gatunkowa bakterii.
Ze względu na charakter narządów ruchu bakterie
klasyfikuje się do następujących grup:
· Bakterie jednorzęsne
– posiadają jedną długą rzęskę umieszczoną na biegunie komórki.
· Bakterie dwurzęsne
– posiadają dwie rzęski, lubi po jednej rzęsce na każdym z dwu biegunów.
· Bakterie czuborzęsne
– posiadają skupiska rzęsek w postaci pęka na jednym lub dwu biegunach komórki.
· Bakterie okołorzęsne
– wyposażone są w rzęski rozmieszczone na całej powierzchni ściany komórkowej.
Przetrwalniki bakteryjne (endospory)
Formy przetrwalnikowe bakterii – niektóre gatunki bakterii,
takie jak między innymi Bacillus, Clostridium,
Desulfotomaculum i Sporolactobacillus posiadają zdolność przetrwalnikowania, czyli przechodzenia w stan anabiozy inaczej życia
utajonego, mają one zdolność wytwarzania wewnątrz komórki
przetrwalników, czyli form zabezpieczających komórkę przed
niekorzystnymi warunkami środowiska. Zdolność ta pozwala na reprodukcję komórki w przypadku jej zniszczenia.
Przetrwalniki powstają przez obudowanie genoforu (wraz z
pewną ilością cytoplazmy, błoną komórkową i rybosomami)
wielowarstwową ścianką. Endospory są odporne na wysoką i niską
temperaturę, wysychanie, promienie UV, niekorzystne pH itd. W
stanie życia utajonego (anabiozy) mogą przebywać wiele lat, a z
chwilą poprawy warunków z przetrwalnika odbudowana zostaje nowa
komórka.
W komórce bakteryjnej posiadającej zdolność przetrwalnikowania powstaje zazwyczaj jeden przetrwalnik jest on umieszczony we wnętrzu komórki ma kształt okrągły lub owalny.
Rozmieszczenie przetrwalnika we wnętrzu komórki jest cechą gatunkową – przetrwalniki mogą znajdować się w centralnej części komórki bakteryjnej lub bliżej bieguna komórki.
Rozmieszczenie przetrwalników w komórce bakterii ma wpływ na kształt bakterii i jest wykorzystywane jako podstawa niektórych klasyfikacji.
Wyróżnić można komórki przetrwalnikujące o kształtach:
laseczkowatych (rys. 1,2),
wrzecionowatych
(rys. 4,6) oraz tzw. buławy (rys.3,5)
Skład chemiczny bakterii.
Bakterie pod względem budowy chemicznej są
upodobnione do wszystkich organizmów występujących na ziemi.
Do głównych substancji chemicznych wchodzących w skład komórki zaliczana jest:
· Woda
· Białka
· Węglowodany
· Kwasy nukleinowe
· Tłuszcze
· Inne związki drobnocząsteczkowe
Woda – stanowi przeciętnie 75% do 85% komórki bakteryjnej.
Woda jest ważnym składnikiem funkcjonalnym gdyż dzięki niej zachodzą reakcje biochemiczne w komórce.
Woda aktywnie uczestniczy w przemianach hydrolizy, czyli uwodnieniu i rozkładowi związków złożonych do postaci prostej.
Białka – zbudowane są z dwudziestu różnych części składowych nazwanych aminokwasami.
Wszystkie enzymy, za pośrednictwem których zachodzi
proces wchłaniania substancji pokarmowych, składają się z białek.
Białka są również składnikiem budowy błony cytoplazmatycznej oraz mezosomów.
Kwasy nukleinowe – występują jako dwa typy:
- Kwas dezoksyrybonukleinowy (DNA)
- Kwas rybonukleinowy (RNA)
Kwasy te są polimerami nukleotydów, czyli związków chemicznych stanowiących połączenie zasad organicznych związków fosforanowych oraz cukrów.
· DNA – występuje głównie w, nukleoidzie, czyli ziarnie jądrowym przybierając postać długiej nici, DNA jest strukturą, w której jest zapisana informacja genetyczna o budowie komórki oraz informacja o przebiegu funkcji życiowych takich jak: budowa enzymów, regulacja funkcji fizjologicznych, synteza.
· RNA
i białka – tworzą razem, tzw. Rybosomy, czyli nieregularne twory znajdujące się w cytoplazmie; RNA przenosi informacje z DNA znajdującego się w nukleoidzie do cytoplazmy.
RNA bierze udział w kierowaniu syntezą białek.
Witaminy – są to związki występujące w postaci koenzymów
oraz związków energetycznych. Są to głównie witaminy z grupy B
