Pagrindinis ląstelės sienelės komponentas. Bakterinės ląstelės struktūra

Itin plonų pjūvių elektroninės mikroskopijos metu citoplazminė membrana yra trijų sluoksnių membrana (2 tamsūs 2,5 nm storio sluoksniai yra atskirti šviesiu - tarpiniu). Savo struktūra jis yra panašus į gyvūnų ląstelių plazmalemą ir susideda iš dvigubo fosfolipidų sluoksnio su įterptu paviršiumi ir integruotais baltymais, kurie tarsi prasiskverbia per membranos struktūrą. Esant per dideliam augimui (palyginti su augimu ląstelių sienelės) citoplazminėje membranoje susidaro invaginacijos – invaginacijos sudėtingai susisukusių membraninių struktūrų, vadinamų mezosomomis, pavidalu. Mažiau sudėtingos susuktos struktūros vadinamos intracitoplazminėmis membranomis.

Europos šalyse šia liga serga daugiau nei 4 mln. kasmet. Gera žinia ta, kad ekspertai teigia, kad net 80 % šių ligų galima išvengti tinkamai pakeitus mitybą ir gyvenimo būdą. Daugybė tyrimų rodo, kad įvairios maistinės medžiagos ir natūralios medžiagos reguliuoja arterinis spaudimas, cholesterolio ir geros kraujotakos.

Kaip turėtume maitintis, kad padėtume savo širdžiai? Tyrimai parodė, kad gyventojų širdis ir mityba Viduržemio jūra palankiausias jų gyvenimo būdui. Ypatingas dėmesys buvo įtrauktas į Senojo žemyno subkontinento racioną po epidemiologinių tyrimų, kurie parodė, kad čiabuviai serga vadinamosiomis civilizacinėmis ligomis: dažniau serga aukštu kraujospūdžiu, diabetu, insultu ir infarktu. Pastebėta, kad skirtingai nuo kitų išsivyščiusios šalys, Viduržemio jūros regiono gyventojai geba atsispirti intensyvaus gyvenimo ritmo diktatui ir atsispirti vadinamajam greitam maistui.

Citoplazma

Citoplazmą sudaro tirpūs baltymai, ribonukleino rūgštys, inkliuzai ir daugybė mažų granulių - ribosomų, atsakingų už baltymų sintezę (vertimą). Bakterijų ribosomos yra maždaug 20 nm dydžio ir jų nusėdimo koeficientas yra 70S, priešingai nei būdingos 80S ribosomos. eukariotinės ląstelės. Ribosominė RNR (rRNR) yra konservatyvūs bakterijų elementai (evoliucijos „molekulinis laikrodis“). 16S rRNR yra mažo ribosomų subvieneto dalis, o 23S rRNR yra didelio ribosomų subvieneto dalis. 16S rRNR tyrimas yra genų sistematikos pagrindas, leidžiantis įvertinti organizmų giminingumo laipsnį.
Citoplazmoje yra įvairių intarpų glikogeno granulių, polisacharidų, beta-hidroksisviesto rūgšties ir polifosfatų (volutino) pavidalu. Jie yra rezervinės medžiagos bakterijų mitybos ir energijos poreikiams tenkinti. Volyutin turi afinitetą pagrindiniams dažams ir yra lengvai aptinkamas naudojant specialius dažymo metodus (pavyzdžiui, pagal Neisser) metachromatinių granulių pavidalu. Būdingas volutino granulių išsidėstymas difterijos baciloje atsiskleidžia intensyviai dažytų ląstelės polių pavidalu.

Jų lėkštėse yra daug daržovių ir šviežiai paruoštų patiekalų, racione yra šiek tiek druskos, o didžiąją jų suvartojamų riebalų dalį sudaro negyvieji ir augaliniai riebalai. Kokia yra Viduržemio jūros dietos ir jos sudedamųjų dalių nauda širdies sveikatai? Tiesą sakant, Viduržemio jūros dieta yra gyvenimo būdas. Šis derinys sveika mityba Ir fizinė veikla. Pakeitę mitybos įpročius galime ne tik tapti sveikesni, bet ir pagerinti savo dvasinę savijautą. Nereikia iš karto daryti drastiškų pokyčių – tiesiog sulėtinti porcijas ir papildyti racioną. Sveikas maistas: vaisiai, daržovės, duona iš pilno grūdo, grūdai, pupelės, riešutai ir sėklos, alyvuogių aliejus, jūros gėrybės.

Nukleoidas

Nukleoidas yra bakterijos branduolio atitikmuo. Jis yra centrinėje bakterijų zonoje dvigrandės DNR pavidalu, uždarytas žiedu ir sandariai supakuotas kaip rutulys. Bakterijų branduolys, skirtingai nei eukariotai, neturi branduolinis apvalkalas, branduolys ir pagrindiniai baltymai (histonai). Paprastai bakterijų ląstelėje yra viena chromosoma, kurią vaizduoja DNR molekulė, uždaryta žiede.
Be nukleoido, kurį vaizduoja viena chromosoma, bakterijų ląstelėje yra ekstrachromosominių paveldimumo faktorių - plazmidžių, kurios yra kovalentiškai uždari DNR žiedai.

Saikingai vartokite pieno produktų, paukštienos, raudonos mėsos, kiaušinių ir kartais mėgaukitės vynu. Tai viena iš vertingiausių aliejų rūšių, jame yra didelis skaičius mononesočiųjų riebalų rūgščių, kurios svarbios cholesterolio apykaitai ir širdies ir kraujagyslių ligų profilaktikai.

Tai augalų pigmentai, kurie kaupiasi žieduose, vaisiuose ir lapuose. Flavonoidai žmogaus organizme nesigamina, todėl juos būtina vartoti su maistu. Jie turi priešuždegiminių, antialerginių, antivirusinių, priešvėžinių savybių. Kartu su vitaminu C mažina kraujagyslių pralaidumą, gerina kraujotaką. Jam būdingas susitraukimas kraujagyslės ir kapiliarų sienelės stiprinimas. Jis slopina mažo tankio lipoproteinų oksidaciją ir trombocitų sukibimą.

Kapsulė, mikrokapsulė, gleivės

Kapsulė – gleivinė, kurios storis didesnis nei 0,2 μm, tvirtai susieta su bakterijų ląstelės sienele ir turinti aiškiai apibrėžtas išorines ribas. Kapsulė išsiskiria tepinėliais-atspaudais nuo patologinės medžiagos. IN grynosios kultūros bakterijų kapsulė formuojasi rečiau. Jis atskleidžiamas val specialius metodus tepinėlio dažymas (pavyzdžiui, pagal Burri-Gins), sukuriant neigiamą kapsulės medžiagų kontrastą: rašalas aplink kapsulę sukuria tamsų foną. Kapsulę sudaro polisacharidai (egzopolisacharidai), kartais polipeptidai, pavyzdžiui, juodligės baciloje, ji susideda iš D-glutamo rūgšties polimerų. Kapsulė yra hidrofilinė ir apsaugo nuo bakterijų fagocitozės. Kapsulė yra antigeninė: antikūnai prieš kapsulę sukelia jos padidėjimą (kapsulės patinimo reakcija).
Daugelis bakterijų sudaro mikrokapsulę – gleivinę, kurios storis mažesnis nei 0,2 mikrono, aptinkamas tik elektroniniu mikroskopu. Iš kapsulės reikia atskirti slie – mukoidinius egzopolisacharidus, kurie neturi aiškių ribų. Glebės tirpsta vandenyje.
Bakteriniai egzopolisacharidai dalyvauja sukibime (prilimpa prie substratų), jie dar vadinami glikokaliksu. Už sintezės ribų
egzopolisacharidai, kuriuos sukelia bakterijos, yra dar vienas jų susidarymo mechanizmas: tarpląstelinių bakterijų fermentai veikiant disacharidus. Dėl to susidaro dekstranai ir levanai.

Omega-3 riebalų rūgštys. Patvirtinta, kad omega-3 riebalų rūgštys kepenyse mažina mažo tankio lipoproteinų ir trigliceridų sintezę kraujyje bei bendrojo cholesterolio kiekį. Minėtos rūgštys padeda palaikyti normalią kraujo spaudimas, neleidžia susidaryti kraujo krešuliams, taip sumažinant kraujagyslių užsikimšimo riziką, mažinant aterosklerozinių plokštelių susidarymą, palaikont teisingą elektrinį širdies raumens aktyvumą ir slopinant polinkį į aritmijas.

Karotinoidai turi antioksidacinių savybių. Juose gausu vaisių ir daržovių. Žinomiausi karotenoidai yra liuteinas, beta karotinas, zeaksantinas ir likopenas, būtini širdies sveikatai. Dauguma jo yra greipfrutuose, pomidoruose, arbūzuose, raudonuosiuose paprikose. Tai sumažina mažo tankio cholesterolio oksidaciją ir tuo pačiu aterosklerozės riziką.

Flagella

Bakterijų žvyneliai lemia judrumą bakterinė ląstelė. Flagella yra ploni siūlai, kilę iš citoplazminės membranos, yra ilgesni už pačią ląstelę. Žvyneliai yra 12–20 nm storio ir 3–15 µm ilgio. Jie susideda iš 3 dalių: spiralinio sriegio, kabliuko ir bazinio korpuso, kuriame yra strypas su specialiais diskais (1 pora diskų gramteigiamoms bakterijoms ir 2 poros diskų gramneigiamoms bakterijoms). Žvynelių diskai yra pritvirtinti prie citoplazminės membranos ir ląstelės sienelės. Taip sukuriamas elektros variklio efektas su variklio strypu, kuris suka žvynelį. Flagella susideda iš baltymo - flagellino (iš flagellum - flagellum); yra H antigenas. Flagellino subvienetai yra suvynioti.
Žuvų skaičius bakterijose Įvairios rūšys svyruoja nuo vieno (monotrich) Vibrio cholerae iki dešimties ar šimtų žvynelių, besitęsiančių palei bakterijos perimetrą (peritrich). coli, proteusas ir tt Lofotrichous viename ląstelės gale turi žvynelių pluoštelį. Amfitrikai turi vieną žvynelį arba žvynelių ryšulį priešinguose ląstelės galuose.

Resveratrolis yra bene galingiausias antioksidantas pasaulyje. Jo yra vynuogėse ir raudonajame vyne. Šis galingas antioksidantas padeda reguliuoti cholesterolio kiekį kraujyje, mažina aterosklerozinių plokštelių susidarymą, lėtina trombocitų agregaciją ir stabdo kraujo krešėjimą.

Niacinas. Yra žinoma, kad niacinas mažina „blogojo“ cholesterolio kiekį ir padidina „gerojo“ cholesterolio kiekį kraujyje, taip pat padeda sumažinti kraujospūdį. Alfa lipoinė rūgštis. Tai yra neatsiejama visų kūno ląstelių dalis. Kadangi ši rūgštis tirpsta ir vandenyje, ir riebaluose, ji neutralizuoja laisvuosius radikalus visose kūno dalyse.

gerti

Pili (fimbriae, villi) – gijiniai dariniai, plonesni ir trumpesni (3-10 nm x 0,3-10 mikronų) už žiuželius. Pili tęsiasi nuo ląstelės paviršiaus ir susideda iš pilino baltymo, kuris turi antigeninį aktyvumą. Yra pilių, atsakingų už sukibimą, tai yra už bakterijų prijungimą prie paveiktos ląstelės, taip pat pilių, atsakingų už mitybą, vandens-druskų apykaitą ir seksualinį (F-pili), arba konjugacijos pilis. Gėrimų gausu – po kelis šimtus narve. Tačiau lyties pilis dažniausiai būna 1-3 vienoje ląstelėje: juos sudaro vadinamosios „vyriškos“ donorinės ląstelės, turinčios pernešamų plazmidžių (F-, R-, Col-plazmidės). Išskirtinis bruožas sex pili – tai sąveika su specialiais „vyriškais“ sferiniais bakteriofagais, kurie intensyviai adsorbuojasi ant lytinių pilių.

Tai į vitaminus panaši riebaluose tirpi medžiaga, gaminama visuose organizmo audiniuose. Didžioji šio koagento dalis yra saugoma širdies raumenyje. Tai stiprus antioksidantas, apsaugantis ląsteles nuo žalingas poveikis laisvieji radikalai, stabdo cholesterolio oksidaciją ir mažina aterosklerozės tikimybę. Žmonėms jo kūno svoris sumažėja 72%. Augaliniai steroliai yra svarbus komponentas augalų membranų ir yra labai panašios į cholesterolį, priklausomai nuo jų cheminė struktūra. Dėl šios priežasties fitosteroliai lengvai suriša ir blokuoja cholesterolio receptorius, taip sumažindami cholesterolio pasisavinimą ir pagerindami jo pašalinimą iš organizmo.

ginčų

Sporos yra savotiška miegančių firmicute bakterijų forma, t.y. bakterijos
su gramteigiamo tipo ląstelės sienelės struktūra. Sporos susidaro tada, kai palankiomis sąlygomis bakterijų egzistavimas (džiūvimas, maistinių medžiagų trūkumas ir kt. Bakterijos ląstelės viduje susidaro viena spora (endospora). Sporų susidarymas prisideda prie rūšies išsaugojimo ir nėra dauginimosi būdas kaip grybai. sporas formuojančios bakterijos Bacillus gentis turi sporas, ne didesnes nei ląstelės skersmuo. Bakterijos, kurių sporų dydis viršija ląstelės skersmenį, vadinamos klostridijomis, pavyzdžiui, Clostridium (lot. Clostridium – verpstė) genties bakterijos. Sporos atsparios rūgštims, todėl Aujeszky metodu arba Ziehl-Neelsen metodu nudažomos raudonai, o vegetatyvinė ląstelė yra mėlyna.

Fitosterolius rekomenduojama vartoti kartu su omega-3 riebalų rūgštys kuris užtikrina didesnį efektyvumą. Česnakai. Tai padeda sumažinti cholesterolio kiekį kraujyje ir normalizuoti kraujospūdį. Selektyviai slopina gliukozės metabolizmą vėžio ląstelėse.

Borosas ir jo kolegos iš Kalifornijos universiteto Avemar ištyrė, kad selektyvus gliukozės metabolizmo slopinimas sveikų ląsteliųžymiai sumažina gliukozės naudojimą daugumoje vėžio ląstelių. apoptozinis kelias. Dauguma gydymo būdų, kurie žudo vėžinių ląstelių, sukelia ląstelių mirtį. Pašalina vėžines ląsteles. Citokinai padeda Imuninė sistema gauti informaciją ir koordinuoti funkciją. Dauguma žmonių, sergančių vėžiu ar kt lėtinės ligos turėti žemą ląstelinis imunitetas padidina humoralinį imunitetą.

Ginčo forma gali būti ovali, sferinė; vieta in narvas-terminalas, t.y. lazdelės gale (stabligės sukėlėjoje), poterminis - arčiau lazdelės galo (botulino sukėlėjose, dujų gangrena) ir centrinė (juodligės baciloje). Sporos išlieka ilgą laiką dėl daugiasluoksnio apvalkalo, kalcio dipikolinato, mažas turinys vandens ir vangių medžiagų apykaitos procesų. Esant palankioms sąlygoms, sporos dygsta per tris iš eilės stadijas: aktyvacijos, iniciacijos, dygimo.

Bakterijos ląstelė yra visavertis gyvas organizmas. Norėdami suprasti, kaip veikia organizacija medžiagų apykaitos procesai joje reikia žinoti cheminę medžiagą.

Cheminė sudėtis Baltymų, angliavandenių ir lipidų susidarymo bakterijų ląstelė apima šiuos elementus: azotą, vandenilį, deguonį, anglį. Jei imsime kiekybinį santykį, tai vandens procentas siekia 85, o sausoji medžiaga, kurią sudaro baltymai, mineraliniai junginiai, lipidai, angliavandeniai, aminorūgštys, sudaro likusius procentus.

Ląstelės sienelės morfologija

Ląstelės sienelė yra išorinis sluoksnis, apsaugantis ląstelę nuo išorinių poveikių ir duoda jai nuolatinė forma, pavyzdžiui, suapvalintas arba formos vibro, pagaliukai. Ląstelės sienelė atlieka skeleto vaidmenį. Jis yra toks pat tankus kaip daržovių lukštas, kitaip nei gyvūno. ląstelių sienelės kuris yra minkštas. Pačios ląstelės viduje slėgis yra kelis kartus didesnis už atmosferos slėgį, o jei ne tankus apvalkalas, tada jis būtų suplėšytas. Sienelės storis svyruoja nuo 0,01 iki 0,04 mikrono ir vidutiniškai sudaro 10-50% visos masės.

Pagrindinis cheminis komponentas visos anksčiau tirtos rūšys turi mureino. Jį sudaro amino cukrus ir aminorūgštys.

Priklausomai nuo to, kaip jis reaguoja į gramo dažymą, mikroorganizmai skirstomi į gramteigiamus ir gramneigiamus. Gramteigiamų rūšių siena gali būti nudažyta anilino dažais ir išlaiko spalvą po apdorojimo jodu ir alkoholiu. Gramneigiamas po reakcijos į alkoholį tampa bespalvis. Gramteigiamų ir gramneigiamų rūšių bakterijų ląstelės cheminė sudėtis skiriasi.

Gramteigiamų formų sienelėje yra mukopeptidų, polisacharidų, techo rūgščių.

Gramneigiamų bakterijų ląstelių sienelės cheminė sudėtis yra šiek tiek sudėtingesnė. Tai turi puikus turinys lipidų, kurie kartu su baltymais ir cukrumi susidaro sudėtingi ryšiai: lipopolisacharidai ir lipoproteinai. Gramneigiamų mureino bakterijų ląstelių sienelėse yra mažesnis kiekis, tačiau pačioje sienelės struktūroje daugiau sudėtinga struktūra nei gramteigiamų.

Jį sudaro keli sluoksniai:

  • vidinis, susidedantis iš mureino;
  • už jo yra sluoksnis, susidedantis iš baltymų;
  • po to lipopolisacharidų sluoksnis;
  • išorinis, susidedantis iš lipoproteinų.

Ląstelės sienelė įsileidžia reikalingų medžiagų, iš jo išsiskiria atliekos.

Kapsulė

Dauguma bakterijų turi kapsulę virš ląstelės sienelės, kuri nėra esminis komponentas. Kapsulės skerspjūvis gali būti kelis kartus daugiau dydžių pati ląstelė. Mikrokapsulė turi itin ploną struktūrą, ją galima pamatyti tik tada, kai geras padidinimas. Dažniausiai kapsulė susidaro susidarius nepalankioms gyvenimo sąlygoms. Kapsulė atlieka apsaugines funkcijas. Jis apsaugo ląstelę nuo išsausėjimo ir tiesiogiai dalyvauja vandens mainuose. Sudėtyje daugiausia yra polisacharidų. Kartais kapsulėje gali būti skaidulų, polipeptidų, glikoproteinų.

Citoplazmos morfologija

Visos vidinės organelės yra skystoje terpėje – citoplazmoje. Ji turi sudėtinga struktūra, kurią tirti tapo įmanoma tik atsiradus galingiems mikroskopams. Išorinis citoplazmos sluoksnis vadinamas citoplazmine membrana. Per membraną vyksta būtinų medžiagų srautas ir atliekų produktų išleidimas už ląstelės ribų. Per membraną dėl komplekso prasiskverbia reikalingos medžiagos biocheminiai procesai. Membranoje yra sutvarkyta fermentų organizacija, kuri leidžia membranai atlikti valdymo funkcijas, neleidžiant vienam fermentui sunaikinti kitų. Membranos cheminė sudėtis susideda iš lipoproteinų. Membrana labai stipri, jos pagalba ląstelė kurį laiką gali gyventi be membranos. Ant plonų pjūvių po mikroskopu aiškiai matyti, kad membranos struktūrą sudaro lipidų sluoksnis, esantis tarp baltymų sluoksnių.

Ribosomos

Citoplazmoje yra dalelių, kurios vykdo baltymų sintezę – tai ribosomos. Jų sudėtis apima baltymų ir RNR molekules. Ribosomų skaičius gali būti didesnis nei tūkstantis. Daugelis mikroorganizmų turi laisvos būsenos ribosomas citoplazmoje, tačiau yra rūšių, kurių ribosomos yra susijusios su membrana.

Citoplazmos viduje taip pat yra laikinų inkliuzų, kurie yra atsarginis variantas ir susidaro susidarius nepalankioms sąlygoms. Tokie inkliuzai tarnauja papildomas šaltinis anglies papildymas.

Daugelio rūšių mikroorganizmai citoplazmoje turi granules, kurių cheminė sudėtis apima krakmolą arba polisacharidus, taip pat galima rasti riebalų lašelių. Taigi, pavyzdžiui, volutinas yra gana dažnas ląstelių įtraukimas. Jo granulės sudarytos iš polimetafosfato. Paprastai mikrobai kaupia volutiną jiems neįprastuose mitybos šaltiniuose, pavyzdžiui, ten, kur nėra sieros. Skystoje citoplazmos terpėje yra:

  • baltymai;
  • pigmentai;
  • Sachara;
  • fermentai;
  • amino rūgštys.

Flagella

Flagella yra papildomos bakterijų organelės ir padeda perkelti ląstelę. Ne visi mikroorganizmai turi žvynelius. Flagela yra pritvirtinta prie citoplazminė membrana su pora diskų. Žvynelių skaičius gali būti skirtingas: nuo poros, esančios viename gale, iki žvynelių, esančių visame paviršiuje. Bakterijų žiuželių ilgis gali būti kelis kartus didesnis už pačios ląstelės ilgį. Žvynelinės cheminę sudėtį atspindi baltyminė medžiaga flagellinas.

ginčų

Kai nepalankios cheminės ar fizinės įtakos bakterijos formuoja sporas, skirtingai nei grybai, kuriems daugintis reikia sporų. Bakterijų sporoms aptikti naudojamas Orzeškos radimo metodas. Tai leidžia nustatyti sporas dėl sporų buvimo kiaute kalcio druska. Sporų dydis skirtingos bakterijos skiriasi, o tai svarbu jų diferencijavimui. Gyvenimo ciklas Ginčas apima šiuos veiksmus:

  • parengiamieji;
  • presporinė stadija;
  • apvalkalo kūrimas;
  • sporų brendimo stadija;
  • rami stadija.

Bakterijų sporos skiriasi savo forma. Jie gali būti apvalūs, ovalūs, su standikliais. Žiūrint pro mikroskopą, matyti, kad sporos, kaip ir dehidratuotas baltymas, turi didelį šviesos lūžio rodiklį.

Subrendusios sporos struktūrą sudaro šie sluoksniai:

  • Centrinė (sporoplazma). Centrinio sporų sluoksnio sudėtis apima citoplazmą, baltymų sintezės sistemas ir chromosomas.
  • MUT, susidedantis iš dviejų sluoksnių. Tarpas tarp dviejų sporų sluoksnių užpildytas glikopeptidų polimerais. Jie labai jautrūs lizocimui.
  • Sporų apvalkalą daugiausia sudaro baltymai. Būtent baltymai užtikrina didelį sporų atsparumą nepalankiomis sąlygomis. Jų dėka ginčai gali laukti šimtus metų būtinas sąlygas daigumui.

Virusų ir bakterijų skirtumai

Tyrimas reikalingas jų identifikavimui, naujų formų auginimui, energijos gavimo būdams, mikroorganizmo sąveikai su jį supančia aplinka tirti.