Строение прокариотической клетки
Форма прокариот
Эти организмы по форме делятся на несколько групп: сферические, цилиндрические, спиральные, необычной формы и нитчатые.
Сферические бактерии, или кокки (гр. kokkos – зерно), имеют округлую форму. В зависимости от расположения клеток после их деления подразделяются на группы. Микрококки – Micrococcus (гр. mikros – малый) – кокки, которые делятся в одной плоскости и после деления клетки располагаются поодиноко, например, М. acva – обычный обитатель воды. Диплококки – Diplococcus (гр. diploos – двойной) – кокки, которые делятся в одной плоскости и после деления их клетки располагаются попарно, например, возбудители пневмонии. Стрептококки – Streptococcus (гр. streptos – цепочка) – кокки, которые делятся в одной плоскости, после деления между клетками сохраняется связь и они располагаются в виде цепочек, например, S. lactis – молочнокислый стрептококк, S. pyogenes – возбудитель гнойных инфекций, S. faecalis – обитатель кишечника. Цепочки кокков могут быть короткими из 3–4 клеток или длинными из нескольких десятков. Тетракокки – Tetracoccus (гр. tetra – четыре) – кокки, которые делятся в двух взаимно перпендикулярных плоскостях и после деления образуют тетрады, например, Aerococcus. Тетрады – редко встречающиеся формы. Иногда тетрады образуют плоские прямоугольные пластинки. Такая форма расположения клеток сохраняется за счет покрытия нормальных клеток общей сложной структурированной оболочкой. Сарцина – Sarcina (лат. sarcio – соединяю) – кокки, которые делятся в трех взаимно перпендикулярных плоскостях и после деления располагаются в виде пакетов из 8, 16, 32, 64 клеток, например, S. flava (желтая сарцина). Стафилококки – Staphylococcus (rp. staphyle – виноградная гроздь) – кокки, которые делятся в нескольких плоскостях, после деления клетки располагаются в виде виноградных гроздьев или распадаются на дипло – монококки.
|
|
|
До недавнего времени большинство исследователей традиционно считали, что клетки прокариот достаточно однообразны. Они бывают одиночными, в иных случаях образуют нити или колонии. В том случае, когда деление происходит относительно равномерно в трех взаимно перпендикулярных направлениях и клетки после деления остаются соединенными друг с другом, возникают пакеты правильной формы (сарцины) или колонии сферической формы. Если же деление происходит в нескольких плоскостях неравномерно, образуются клеточные скопления неправильной формы (рис. 7, 1–5). Прокариоты, имеющие форму цилиндра (палочковидные), сильно различаются по величине отношения длины клетки к ее поперечнику. Прокариоты спиралевидной формы характеризуются разным числом витков: у спирилл – от одного до нескольких витков, вибрионы выглядят наподобие изогнутых палочек, так что их можно рассматривать как неполный виток спирали (рис. 7, 6–8).
|
|
|
За последнее время среди прокариот обнаружены организмы, отличающиеся от описанных выше основных форм. Некоторые бактерии имеют вид кольца, замкнутого или разомкнутого в зависимости от стадии роста (рис. 7, 9).У прокариот, в основном размножающихся почкованием, описано образование клеточных выростов (простек), число которых может колебаться от 1 до 8 и более (рис. 7, 10). Из природных субстратов выделены бактерии червеобразной формы и напоминающие шестиугольную звезду (рис. 7, 11, 12).Для некоторых видов характерно слабое или довольно хорошо выраженное ветвление (рис. 7, 13).Описаны прокариоты, обладающие морфологической изменчивостью, в зависимости от условий имеющие вид палочек, кокков или обнаруживающие слабое ветвление. Форма многоклеточных прокариот также разнообразна: это скопления различной конфигурации, чаще – нити (рис. 7, 14–16). Своеобразие бактериальным клеткам придают жгутики, имеющие различное расположение на клеточной поверхности (рис. 7, 8, 15, 17, 18),а также выделения внеклеточных веществ разной химической природы (рис. 7, 19–22).
|
|
|
Спиральной формы бактерии различаются количеством и характером завитков, длиной и толщиной клеток. Их можно подразделить на негнущиеся (вибрионы, спириллы) и изгибающиеся (спирохеты) формы.
Вибрионы (лат. vibrare – колебаться, дрожать) имеют вид изогнутой палочки или запятой, например, Саmpilobacter fetus iпtestinalis.
Рис. 7. Разнообразие форм прокариот: 1 – кокк; 2 – диплококк; 3 – сарцина; 4 – стрептококк; 5 – колония сферической формы; 6 – палочковидные бактерии (одиночная клетка и цепочка клеток); 7 – спириллы; 8 – вибрион; 9 – бактерии, имеющие форму замкнутого или незамкнутого кольца; 10 – бактерии, образующие выросты (простеки); 11 – бактерия червеобразной формы; 12 – бактериальная клетка в форме шестиугольной звезды; 13 – представитель актиномицетов; 14 – плодовое тело миксобактерии; 15 – нитчатая бактерия рода Caryophanon с латерально расположенными жгутиками; 16 – нитчатая цианобактерия, образующая споры (акинеты) и гетероцисты; 8, 15, 17, 18 – бактерии с разными типами жгутикования; 19 – бактерия, образующая капсулу; 20 – нитчатые бактерии группы Sphaerotilus , заключенные в чехол, инкрустированный гидратом окиси железа; 21 – бактерия, образующая шипы; 22 – Gallionella sp . (по Гусеву М.В. и Минеевой Л.А., 2003)
|
|
|
Спириллы (лат. spiro – изгиб) – это спирально изогнутые клетки, имеющие большой поперечный диаметр и малое число высоких завитков, например, Spirillum volutans – сапрофитная бактерия.
Спирохеты (лат. spira – изгиб, гр. chaite – хохол, грива) – изгибающиеся, тонкие, спирально изогнутые клетки (рис. 8). Они состоят из наружного чехла, протоплазматического цилиндра и аксиальных нитей. Аксиальные нити обвивают протоплазматический цилиндр, являются внутриклеточными структурами (расположены в периплазматическом пространстве). Аксиальные (или периплазматические) нити спирохет являются аналогами жгутиков бактерий. Примерами спирохет являются Spirochaeta plicatilis – обычный обитатель пресных, морских и сточных вод, Leptospira interrogans – возбудитель лептоспироза.
Рис. 8. Cхема возникновения извитости клетки спирохеты (по Никитину Д.И., 1974): а – аксиальная нить; б, в – аксиальная нить сокращена
Все перечисленные формы бактерий характеризуются в большинстве случаев постоянством формы клетки, благодаря особенностям строения одной из оболочек бактерий – клеточной стенки. Однако имеются бактерии, характеризующиеся ярко выраженным полиморфизмом. К ним относятся микоплазмы, риккетсии, хламидии и L-формы, клетки которых лишены клеточной стенки, а также артро-, нокардио-, коринебактерии, у которых в цикле развития наблюдается смена форм клеток кокк – палочка – кокк, могут быть и слабоветвящиеся формы (микобактерии). У ряда бактерий покоящиеся клетки имеют разную форму (например, у миксобактерий), а также могут образовывать различной формы выросты – простеки.
Палочковидные бактерии имеют толщину в среднем 0,5–1 мкм. Длина палочек от 1–2 мкм до 10 мкм. Нитчатые формы могут достигать в длину макроскопических размеров и становятся видны невооруженным глазом (1 мм). Спирохеты могут быть длиной от 1–3 до 100–500 мкм. Нижний предел размеров одноклеточных бактерий определяется пространством, необходимым для упаковки аппарата, обеспечивающего независимое существование клетки, верхний – оптимальным соотношением между поверхностью клетки и ее объемом.
3.3. Химический состав, структура и функции
компонентов прокариотической клетки
Дата добавления: 2019-09-13; просмотров: 318; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!