Электронно-микроскопические исследования ультратонких срезов позволили выявить уникальное строение бактериальных клеток. Они характеризуются сравнительно простой внутриклеточной организацией. Структурными элементами бактерий являются цитоплазма с включениями, генетический аппарат, цитоплазматическая мембрана, клеточная стенка, капсула, органы движения, фимбрии, пили, споры (у бацилл). У большинства бактерий отсутствуют внутренние автономные мембранные органеллы.

Цитоплазма — основная центральная часть клетки, отграниченная ЦПМ. Цитоплазма представляет собой коллоидную систему высокой вязкости (в 800-8000 раз превышает вязкость воды). В ней содержатся генетический аппарат клетки (ДНК), расположенный в особой «ядерной» зоне (нуклеоплазме), рибосомы, включения запасных органических веществ (полисахаридов, капель жира, зерен волютина, серы и др.). Включения придают цитоплазме мелкозернистый вид.

Рибосомы — органеллы, в которых происходит синтез белка из аминокислот, имеющихся в цитоплазме клетки. Отдельные рибосомы представляют собой мелкие сплющенные сфероиды размером около 10 нм, в большинстве своем объединенные тонкой нитью в линейные агрегаты — полисомы. Состоят рибосомы на 60% из РНК и на 40% — из белка. Их мол. масса (2,8-4,8)*10⁶ дальтон, константа седиментации, определенная методом ультрацентрифугирования, у рибосом большинства бактерий составляет 70S.

В среде с низкой концентрацией Mg²⁺ рибосомы распадаются на 2 субъединицы: малую с константой седиментации 30S, и большую — с константой седиментации 50S. Малая субъединица, в свою очередь, состоит из «стержня» — рибосомальной РНК (рРНК) с константой седиментации 16S и легко отщепляемых белков, а большая имеет в составе «стержня» рРНК с константой седиментации 23S и 5S. Суммарно субъединицы содержат около 55 белков, выполняющих разнообразные функции в процессе биосинтеза белка.

В настоящее время показатели различий олигонуклеотидных последовательностей рРНК часто используют в целях таксономии и классификации микроорганизмов. Количество рибосом у разных видов бактерий неодинаково; оно непостоянно и в клетках одного вида — изменяется в зависимости от биосинтезирующей активности и пропорционально скорости их роста.

Гранулы полисахаридов представлены крахмалом (например, у Neisseria spp. и некоторых видов Acetobacter), крахмалоподобным веществом гранулезой (например, у Clostridium butyricum), гликогеном, который обнаружен у бацилл и клостридий, у многих видов бактерий кишечной группы (Salmonella, Shigella), у сарцин, грибов и дрожжей.

Жировые включения состоят из поли-β-масляной кислоты и нейтральных жиров (триглицеридов), которые могут быть выявлены при окраске судановым черным - суданофильные гранулы (у цианобактерий, грибов). У микобактерий, актиномицетов и некоторых других бактерий обнаружены жировосковые вещества (сложные эфиры высших жирных кислот и спиртов).

Гранулы волютина (полифосфаты) являются запасным резервуаром фосфата— важного предшественника в синтезе АТФ и ДНК; они также могут служить энергетическим материалом в реакциях, где поли- или пирофосфаты выступают в качестве источника энергии. Характеризуются метахромазией. Встречаются чаще у грамположительных бактерий (коринебактерий, микобактерий, актиномицетов).

У растущих клеток могут быть обнаружены вакуоли (от 6 до 20 и более) диаметром 0,3-0,5 мкм, отграниченные липопротеиновой мембраной. Некоторые водные организмы образуют газовые вакуоли (аэросомы), окруженные белковой мембраной и выполняющие роль регуляторов плавучей плотности (у пурпурных и зеленых серных бактерий, галофильных бактерий, сине-зеленых водорослей). Отдельные виды спорообразующих бактерий иногда имеют параспоралъные тельца белковой природы, в которых откладываются токсины, смертельные для личинок некоторых насекомых. Такие токсины могут быть использованы для биологической борьбы с вредителями сельскохозяйственных культур.

- Читать далее "Генетический аппарат бактерий - нуклеоид"

Редактор: Искандер Милевски. Дата публикации: 6.05.2019